Оренбургский государственный университет

Исследование трансформации энергии электронного возбуждения в молекулярных системах

(руководитель - Кучеренко М.Г., директор Центра лазерной и информационной биофизики, заведующий кафедрой радиофизики и электроники, доктор физико-математических наук, профессор, задание Рособразования № 1.3.06)

Предложена математическая модель кинетики кросс-аннигиляции электронных возбуждений молекул кислорода и органических красителей, однородно распределенных по звеньям макромолекулы, адсорбированной на плоской поверхности твердого тела, или на стенках пористой наноструктуры. Произведен учет термодиффузии кислорода при формировании неоднородного температурного поля в приповерхностном слое или наноячейках. Выполнены расчеты температурной зависимости термодиффузионного фактора в модели газа Лоренца с учетом анизотропии межмолекулярного взаимодействия. Установлено, что несферичность потенциала не оказывает существенного влияния на величину термодиффузионного отношения для двухатомного газа, с параметрами, типичными для молекул О₂, в модели Лоренца. Проведена оценка величины термодиффузионного эффекта и его влияния на кинетику долговременной люминесценции молекул красителей, связанных с адсорбированными полимерными цепями.

Исследована безызлучательная передача энергии электронного возбуждения между молекулами, адсорбированными поверхностью твердого тела, через виртуальные и реальные поверхностные экситоны. Получено аналитическое выражение для вероятности передачи энергии в единицу времени при участии виртуальных экситонов. Рассмотрен режим формирования безызлучательной передачи энергии к примесным центрам на поверхности в случае быстрой миграции виртуальных или реальных экситонов, приводящей к многократному изменению расстояния между центрами локализации возбуждений. Построена теоретическая модель кинетики кросс-аннигиляции "поверхностный экситон-Т-центр" − как зеркально-симметричная версия теории кросс-аннигиляции возбуждений кислородсодержащих объектов, адаптированная для системы квазичастиц.