Оренбургский государственный университет

Донорно-акцепторные системы на основе фуллереновых наноструктур для молекулярной электроники

Грант РФФИ № 18-42-560005.

Руководитель проекта — кандидат физико-математических наук, с.н.с. Алиджанов Э.К.

В ходе выполнения данного проекта определена пороговая концентрация коагуляции и пептизации коллоидных растворов простых и эндоэдральных фуллеренов, что позволило получать растворы с заданными размерами фуллереновых наноструктур. Сформировано несколько видов низкомолекулярных и полимерных донорно-акцепторных (ДА) систем. Измерены их спектры оптической плотности и флуоресценции при различной концентрации простых (С₆₀, С₇₀) и эндоэдральных (Y@C₈₂, Gd@C₈₂) фуллеренов. По полученным экспериментальным данным тушения люминесценции флуорофоров фуллереновыми акцепторами проведено моделирование процессов межмолекулярного переноса энергии возбуждения и заряда в исследуемых ДА системах. В результате была получена важная информация о ключевых характеристиках исследуемых систем (константы скорости переноса энергии, радиус Ферстера, формирование комплексов с переносом заряда…). Исследована зависимость константы скорости переноса энергии от типа акцептора, его структуры и зарядового состояния.

Показано что в исследуемых ДА системах возможно образование фотоиндуцированных комплексов с переносом заряда. Для исследуемых ДА систем установлено, что наиболее вероятным каналом трансформации энергии возбуждения является резонансный безизлучательный перенос энергии. Показано что допирование ДМФА растворов органических люминофоров эндометаллофуллеренами лантаноидов сопровождается эффективным тушением их люминесценции с значениями константы скорости тушения на несколько порядков превосходящей теоретические оценки. Наблюдаемый эффект высокоэффективного тушения люминесценции молекул органических люминофоров кластерами ЭМФ связывается с их высокой динамической поляризуемостью. Высокая эффективность тушения люминесценции доноров энергии кластерами ЭМФ указывают на перспективы использования таких наноструктур в качестве акцепторной компоненты полимерного объемного гетероперехода.