Φωτοφυσική και μη γραμμικές οπτικές ιδιότητες νέων χρωμοφόρων μορίων και η επίδραση της πρωτονίωσης
Loading...
Date
2024-10-10
Authors
Σδράλιας, Λάμπρος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Αστεροειδή μόρια της μορφής δότη-αποδέκτη έχουν προσελκύσει το ενδιαφέρον πολλών επιστημόνων τα τελευταία χρόνια εξαιτίας των ελκυστικών χαρακτηριστικών τους. Τα μόρια αυτά έχουν εξαιρετικές ιδιότητες συλλογής φωτός, ενισχυμένη κβαντική απόδοση φθορισμού και αρκετά καλές μη γραμμικές οπτικές ιδιότητες λόγω συνεκτικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ των χρωμοφόρων τους. Έχουν άμεσες εφαρμογές στην μη γραμμική οπτική, τα οργανικά φωτοβολταϊκά, τις διόδους εκπομπής φωτός καθώς επίσης και σε διάφορους αισθητήρες. Αποτελούνται από τρεις χρωμοφορικούς κλάδους που συνδέονται μεταξύ τους με κάποιο άλλο χρωμοφόρο το οποίο δρα σαν τον πυρήνα του μορίου. Δύο διαφορετικές τοπολογίες βρίσκονται υπό διερεύνηση σχετικά με τους υποκαταστάτες πυρήνα και περιφέρειας : D-(π-A)3 ή A-(π-D)3, όπου το D αντιπροσωπεύει ομάδες-δότες ηλεκτρονίων και το A αντιπροσωπεύει ομάδεςαποδέκτες ηλεκτρονίων. Αλλάζοντας τον δότη και τον αποδέκτη, αλλά και το περιβάλλον του μορίου, μπορούμε να ρυθμίσουμε τις οπτικές ιδιότητές του σύμφωνα με την εφαρμογή που θέλουμε να το χρησιμοποιήσουμε. Πολλές είναι και οι έρευνες που ασχολούνται με τον σχεδιασμό ετεροκυκλικών χρωμοφόρων. Τα μόρια αυτά αποτελούνται κυρίως από αζωτούχους ετεροκυκλικούς δακτυλίους (όπως η πυριμιδίνη) που λειτουργούν συνήθως ως αποδέκτες ηλεκτρονίων. Οι ενώσεις αυτές παρουσιάζουν έντονο θετικό σολβατοχρωμισμό, κάτι που αποτελεί χαρακτηριστικό των ενώσεων που υφίστανται ενδομοριακή μεταφορά φορτίου (ICT) κατά την διέγερση. Επίσης, τα υλικά αυτά είναι ευαίσθητα στην παρουσία οξέος (πρωτονίωση) και μπορούν να μεταβάλουν τις οπτικές τους ιδιότητες. Χάρη στο φαινόμενο της πρωτονίωσης είναι δυνατή η εκπομπή λευκού φωτός και έτσι μπορούν να κατασκευαστούν συσκευές εκπομπής λευκού φωτός που ονομάζονται WOLEDs.Στο πρώτο μέρος της εργασίας αυτής μελετήθηκαν έξι αστεροειδή μόρια με πυρήνα ιμιδαζόλης ως δότη και διάφορες χημικές ομάδες ως αποδέκτες. Τα μόρια αυτά παρουσιάζουν έντονο φθορισμό και ελκυστικές μη γραμμικές οπτικές ιδιότητες όπως η διφωτονική απορρόφηση και βρίσκουν εφαρμογή στην 6 βιομηχανία ως υλικά για την κατασκευή φωτοβολταϊκών, φωτοδιόδων, ανιχνευτών κλπ. Χρησιμοποιήθηκαν διάφορες πειραματικές τεχνικές όπως φασματοσκοπία σταθερής κατάστασης, φασματοσκοπία φθορισμού χρονικής ανάλυσης στην κλίμακα των ns και ps, ανισοτροπία φθορισμού και φασματοσκοπία διφωτονικής απορρόφησης. Στο δεύτερο μέρος της εργασίας αυτής μελετήθηκαν τρία χρωμοφόρα πυριμιδίνης ως προς το φαινόμενο της πρωτονίωσης. Πιο συγκεκριμένα, έγιναν μετρήσεις σταθερής κατάστασης, μετρήσεις φθορισμού χρονικής ανάλυσης στην κλίμακα των ns, ps και fs και μετρήσεις διφωτονικής απορρόφησης.
Description
Keywords
Φωτοφυσική, Πρωτονίωση