Исследование органическихлюминофоров для создания оптических систем

Содержание
Введение..............................................................4
1 Фотофизические процессы преобразования энергии электронного возбуждения молекул органических люминофоров..............................9
1.1 Физические принципы работы некоторых элементов оптических систем на основе органических люминофоров.................................9
1.2 Основные пути преобразования энергии электронного возбуждения низших возбужденных состояний молекул органических люминофоров...........12
1.3 Высоковозбужденные электронные состояния молекул органических люминофоров и их роль в процессах преобразования энергии.................19
2 Методика эксперимента..............................................26
2.1 Автоматизированный лазерный импульсный спектрофлуориметр 26
2.2 Установки для исследования излучательных электронных переходов при ступенчатом двухквантовом возбуждении молекул........................32
2.3 Объекты исследования и методика приготовления образцов...........36
3 Особенности преобразования электронной энергии высоковозбужденных состояний молекул органических люминофоров и их использование в оптических системах......................................43
3.1 Диаграммы электронных состояний и процессы селективного возбуждения и дезактивации высоких триплетных состояний молекул
эозина и эритрозина......................................................43
3.2. Флуоресценция эозина и эритрозина, активированная возбуждением Трсостояпий и внутримолекулярная циркуляция энергии.........49
3.3 Скорость внутримолекулярной циркуляции энергии в молекулах ксантеновых красителей...................................................58
3.4 Влияние молекулярного кислорода на интенсивность активированной флуоресценции и процесс внутримолекулярной циркуляции энергии в молекулах эозина и эритрозина...........л...........62
3.5 Перенос энергии с высоких возбужденных триплетных состояний молекул органических люминофоров на молекулы полимерных матриц...........69
3.6 Основные результаты и выводы раздела.............................78
4 Влияние структуры водно-органических растворов на процессы преобразования энергии молекул лазерных красителей.......................79
4.1 Микрогетерогенное строение водно-органических растворов..........79
4.2 Влияние микрогетерогенной структуры растворов на процессы накопления и дезактивации Т! состояний в молекулах красителей............81
4.3 Особенности межмолекулярного переноса энергии электронного возбуждения между молекулами красителей и ароматических углеводородов в микрогетерогенных средах.................................87
4.4 Аннигиляция триплетных возбуждений молекул красителей и ароматических углеводородов в микрогетерогенных средах...................95
4.5 Основные результаты и выводы раздела.............................103
5 Концентрационное самотушение триплетных возбуждений
2
органических люминофоров и возможности его использования в
оптических системах.....................................................104
5.1. Механизмы концентрационного самотушения нижних триплетных
состояний молекул эозина и эритрозина ..................................104
5.2 Кинетический анализ концентрационного самотушения
триплетных состояний молекул эозина и эритрозина........................115
5.3.Основные результаты и выводы раздела............................125
Заключение..........................................................126
Приложение..........................................................128
Библиография........................................................136
Введение
Актуальность темы. Современные достижения фундаментальных исследований в области фотофизики и фотохимии органических люминофоров позволяют реализовать новые физические принципы и явления при решении важных прикладных задач, связанных как с созданием оптических систем и их элементов: так и реальным выходом на наукоемкие технологии.
Разработка принципиально новых первичных оптических измерительных преобразователей, логических элементов цифровой электроники и ЭВМ, а также оптимизация спектральных свойств и генерационных характеристик жидкостных лазеров на красителях непосредственно связаны с выявлением эффективных методов активного вмешательства в процессы внутри — и межмолеку-лярного преобразования энергии электронного возбуждения органических молекул. Действительный выход на новую наукоемкую технологию становится возможным, если установленные закономерности удается заключить в рамки системы, в которой создаются условия для управления хотя бы одним из процессов, являющихся ключевым для возбуждения в ней саморазвивающейся реакции, приводящей к воспроизводимым качественным параметрам.
Наконец, имеется множество нерешенных фундаментальных и прикладных задач, конечной целью которых является разработка нового типа микросхем. Их функционирование будет основано на использовании большого разнообразия свойств люминофоров, где носителем информации может служить фотон или возбужденное состояние в сочетании с традиционным для полупроводниковых систем носителем информации — электроном. По сути, каждая из сложных многоатомных молекул с сопряженной системой химических связей, относящаяся к классу люминофоров, может в принципе рассматриваться как некое подобие миниатюрной микросхемы, наделенной к тому же свойством сверхпроводимости. При этом следует ожидать, что фотофизические, фотохимические и полупроводниковые характеристики такой системы должны проявлять существенную зависимость от качественных параметров так называемых концевых хромофорных групп атомов или комплексообразующего иона металла, а также от многочисленных внешних факторов, включая влияние структурной организации матрицы, в которую внедряются молекулы люминофоров.
При выполнении диссертационной работы нами были взяты за основу все перечисленные направления исследований.
Объектами исследования служили молекулы органических красителей и ароматических углеводородов, обнаруживающих кроме люминесцентных свойств заметную электропроводность в твердой фазе. В качестве модельных матриц были выбраны полимеры с различной степенью плотности упаковки и вода, структура которой изменялась путем добавления определенного количества молекул неэлектролита.
Связь с государственными программами и НИР.
Работа выполнялась в соответствии с координационным планом научно-исследовательских работ по программе фундаментальных исследований ( шифр 01.86.0-085267 ) и программе «Физико-технические проблемы микро — и опто-
4
электроники », координируемой Министерством науки — Академией наук Республики Казахстан.
Цель работы. Целью настоящей работы является поиск и исследование эффективных путей влияния на механизмы процессов, обеспечивающих избирательную трансформацию энергии электронного возбуждения молекул органических люминофоров в твердых полимерных матрицах и растворах с различной структурной организацией, для разработки физических принципов и создания на основе полученных закономерностей элементов оптоэлектроники и первичных датчиков.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие физические задачи:
1. Исследование проявления структурной организации твердых и жидких сред, роли молекулярного кислорода и эффекта тяжелого атома в эффективности процессов внутри — и межмолекулярной дезактивации различных по энергии возбужденных состояний молекул люминофоров.
2. Изучение качественных характеристик красителей, для которых имеется принципиальная возможность создания условий стимулирования управляемого извне обратимого обмена энергии возбуждения (циркуляция энергии) между системами синглетных и триплетных уровней молекул люминофоров.
Для решения поставленных задач была создана экспериментальная установка, позволяющая в автоматическом режиме производить измерения спектрально-кинетических характеристик и осуществлять в широком спектральном диапазоне ступенчатое двухфотонное возбуждение высоких электронных состояний молекул органических люминофоров, внедренных в различные твердые образцы и жидкие модельные системы.
Научная новизна работы состоит в следующем:
1. Крайне скудная информация о структуре триплетных уровней молекул люминофоров дополнена новыми данными. Установлено существование третьей длинноволновой полосы триплет-триплетного поглощения у молекул эозина и эритрозина, которые широко используются в оптике, лазерной физике, молекулярной электронике, аналитической химии. Сделана оценка величины энергии Тг—уровней молекул красителей.
2. Впервые исследовано и показано, что при ступенчатом двухфотонном возбуждении галогенсодержащих сложных органических молекул, внедренных в твердые полимерные матрицы, через нижний триплетный Т] — уровень возникает обратимый внутримолекулярный обмен энергии в соответствии со схемой:
> Т} —> Т2 ~^ Б] ...
сопровождающаяся многократным возрастанием интенсивности свечения, обусловленного излучательными переходами с синглетного возбужденного в основное электронное состояние. Обнаружено и исследовано влияние молекулярного кислорода и тяжелого атома на эффективность этого процесса.
3. Обнаружен и исследован межмолекулярный перенос энергии с участием высоковозбужденных триплетных Тт — состояний молекул органических кра-
5
сителей на хромофорные группы полимерной матрицы. Показано, что диффузия кислорода и процесс миграции электронной энергии служат активными посредниками в доставке энергии возбуждения к центрам свечения и стимулируют развитие аннигиляционных процессов, что приводит к усилению свечения с флуоресцентного уровня.
4. Впервые показано, что перекрестная триплет-триплетная аннигиляция молекул красителей и ароматических углеводородов может быть с успехом использована для обнаружения структурных изменений бинарных водноспиртовых растворов с концентрацией спирта.
5. Установлено, что одним из основных механизмов концентрационного са-мотушения триплетных возбуждений галогенсодержащих органических молекул является образование комплексов из невозбужденной молекулы и молекулы того же люминофора в триплетном состоянии. Показана возможность управления конкурентноспособностью различных каналов преобразования энергии, локализованной в комплексе, путем изменения концентрации молекул в основном электронном состоянии.
Практическая значимость работы.
1. Для оптимизации генерационных характеристик и спектральных свойств перестраиваемых жидкостных лазеров могут быть использованы результаты исследования влияния на направленность преобразования энергии структуры бинарных растворов, концентрации молекул, а также свойств высоких возбужденных состояний органических люминофоров.
2. На основе использования ступенчатого двухфотонного фото возбуждения молекул эозина и эритрозина, внедренных в газонепроницаемые полимерные пленки, в длинноволновой Т1-»Т2 полосе триплет-триплетного поглощения могут быть созданы оптические переключающие устройства.
3. Для создания первичных датчиков для обнаружения и количественной оценки концентрации молекулярного кислорода и примесей тяжелых атомов в газовых смесях, а также полей давлений и скоростей воздушных газовых смесей могут быть использованы экспериментальные данные исследования интенсивности активированной флуоресценции эозина и эритрозина (органических люминофоров) в газопроницаемых полимерных пленках, обусловленной развитием внутри- и межмолекулярного обмена энергии электронного возбуждения между системами синглетных и триплетных уровней.
4. В целях управления процессом молекулярно-лучевой эпитаксии полупроводниковых слоев можно использовать особенности преобразования энергии электронного возбуждения высоких электронных состояний молекул органических люминофоров при двухступенчатом лазерном возбуждении.
5. Метод перекрестной триплет-триплетной аннигиляции молекул органических красителей и ароматических углеводородов дает возможность регистрации структурных изменений в водно-органических бинарных смесях.
6. Создана автоматизированная экспериментальная установка для исследования спектрально-кинетических характеристик возбужденных состояний органических люминофоров.
6
7. Результаты научных исследований использованы в учебном процессе Карагандинского государственного университета им.Е.А.Букетова, внедрены в практическую деятельность АО “Казчерметавтоматика”, Химикометаллургического института НЦ КПМС РК5 ЗАО “Центргеоаналит”, Института фитохимии МОН РК и отдела молекулярно-лучевой эпитаксии ИПФ СО РАН.
На защиту выносятся следующие основные положения:
1. Доказательство существования у эозина и эритрозина третьей длинноволновой полосы триплет-триплетного поглощения (Т] -»Т2) и обоснование того, что данный результат послужил основой для реализации управляемого внутримолекулярного и межмолекулярного обмена энергии электронного возбуждения между системами синглетных и триплетных состояний в результате ступенчатого двухфотонного лазерного возбуждения полимерных матриц с красителями.
2. Управление процессами обратимого внутримолекулярного и межмолекулярного обмена энергии в молекулах эозина и эритрозина, чувствительными к присутствию молекулярного кислорода и тяжелого атома, может быть осуществлено с помощью лазерного излучения, резонансного с Т1-УГ2 триплетным поглощением молекул люминофоров.
3. Управляемое светом усиление интенсивности люминесценции эозина и эритрозина в полимерных матрицах, возникающее за счет перераспределения вероятностей излучательных и безызлучательных переходов в этих молекулах, может быть положено в основу работы оптических переключающих устройств, а также логических элементов цифровой электроники и ЭВМ.
4. Структура водно-спиртовых смесей, широко используемых в перестраиваемых лазерах на красителях, оказывает значительной влияние на перераспределение вероятностей внутримолекулярных переходов в акридиновых красителях и эффективность межмолекулярных процессов дезактивации нижних возбужденных состояний молекул красителей и ароматического углеводорода. Это обстоятельство может быть использовано для оптимизации генерационных характеристик жидкостных лазеров.
5. Интенсивностью излучательных и безызлучательных интеркомбинационных переходов с нижних синглетных Б] — и триплетных Т1 — состояний эозина и эритрозина можно управлять, изменяя концентрацию невозбужденных молекул этих красителей в растворе.
Апробация работы и публикации.
Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях: Региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (г. Караганда, 1989 г.), VI Всесоюзном совещании по фотохимии (г. Новосибирск, 1989г.), Межвузовской конференции ” Буке-товские чтения” (г. Караганда, 1992г.), 4-й научной Казахстанской конференции по физике твердого тела (г. Караганда, 1996 г.), Международной научной конференции ’’Научно-технический прогресс - основа развития рыночной экономики” (г. Караганда, 1997г.), Международной конференции "Хаос и структуры в нелинейных системах. Теория и эксперимент." (г. Караганда, 1997 г.), Меж-
7
дународной конференции "Наука и образование - ведущий фактор стратегии "Казахстан-2030" (г.Караганда, 1999 г.), Международной научной конференции "Современные достижения физики и фундаментальное физическое образование" (г.Алматы, 1999 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, приложения и библиографии. Работа изложена на 152 страницах, из них 97 страниц машинописного текста, содержит 28 рисунков, 4 таблицы и приложение. Библиография включает 252 наименования.
8
1 Фотофизические процессы преобразования энергии электронного
возбуждения молекул органических люминофоров
1.1 Физические принципы работы некоторых элементов оптических систем на основе органических люминофоров
В последние десятилетия сформировались реальные направления исследования возможности создания оптических систем и элементов молекулярного уровня, в полной мере отвечающих запросам современных наукоемких технологий. Из подобных устройств достаточно указать измерительные оптические преобразователи, цифровые и аналоговые оптические процессоры, оптические логические элементы цифровой электроники и ЭВМ, оптические переключающие устройства, клеточные автоматы, нейрокомпьютеры и т.д. В качестве элементной базы при создании подобных устройств могут быть использованы большие органические или биологические молекулы или же их сравнительно небольшие ансамбли, а управление и передача информации осуществляться за счет оптических воздействий и оптической связи. В пользу этого свидетельствует анализ специфических свойств подобных молекул, в частности, значительное число устойчивых состояний молекулярной системы, сравнительная легкость построения распределенных функциональных элементов и т.д.
По физическим принципам функционирования молекулярные оптические системы и их элементы можно условно разделить на две группы. Первая включает устройства, основу работы которых составляют новые физические явления, принципы представления и обработки информации, связанные с оптическими бистабильностями и мультистабильностями, оригинальными методами создания оптической памяти и т.д. Однако в настоящее время в литературе в основном лишь обсуждаются принципиальные возможности использования указанных процессов на молекулярном уровне для создания оптических систем отображения, хранения и переработки информации [1-8].
Очевидная возможность использования отдельных атомов и молекул в качестве логических элементов электронных устройств сегодня пока еще является весьма проблематичной из-за специфических свойств атомно-молекулярных систем и требований, предъявляемых к логическим элементам. Хотя в последние годы появились единичные публикации об экспериментальных полностью оптических переключающих устройствах, созданных на нелинейных полимерах [9], и использующих молекулярные состояния тонкой пленки бактериородоп-сина [10].
Принцип действия элементов и устройств, входящих во вторую группу, основан на использовании особенностей преобразования энергии электронного возбуждения молекул органических люминофоров в неупорядоченных средах [11-15]. Практическую реализацию нашли работы по созданшо измерительных датчиков кислорода, действующих на основе резонансных фотофизических процессов в молекулах органических люминофоров [11-14]. При этом было использовано явление тушения НИЖНИХ возбужденных синглетных Б1- и триплет-
9
ных Тр- состояний молекул ксантсновых и акридиновых красителей кислородом.
Остановимся подробнее на процессах взаимодействия молекул органических люминофоров в состояниях различной мультиплетности с кислородом и возможности создания на этой основе селективных датчиков.
Требования, которым должны удовлетворять параметры измерительной системы и первичного преобразования, в основном сводятся к следующим: высокая селективность и чувствительность, необходимые пределы измерения, малая погрешность, достаточно большой срок службы, устойчивость к действию агрессивной среды и к производственным условиям.
Молекулярный кислород вызывает усиление интеркомбинационной конверсии (ИКК) молекул из Эр* в Тр* состояние. Кроме того, возможен перенос энергии от люминофоров к кислороду.
Эффективность тушения 81- состояний молекул кислородом зависит от времени их жизни тб1 и скорости диффузионного движения партнеров.
Известны данные, согласно которым время жизни Б]- состояний подавляющего большинства молекул красителей и ароматических углеводородов (АУ) не превышает 10’8 с [16-18]. В силу этого обстоятельства величина интенсивности флуоресценции их растворов при перепаде давления изменяется менее, чем на 50% [19]. Кроме того, подобное влияние на “быструю” флуоресценцию люминофоров могут оказывать другие соединения, механизмы взаимодействия которых с кислородом имеют иную природу. Например, эффект внешнего тяжелого атома (ВТА), фотохимические реакции, донорно-акцепторные взаимодействия и т.д. Таким образом, одним из основных недостатков в использовании указанного механизма тушения кислородом флуоресценции для создания чувствительных элементов является низкая избирательность способа. Воспроизведение указанных процессов в полимерных системах сопровождается, как правило, падением чувствительности тушащего действия кислорода, появлением инерционности флуоресцентных свойств системы по отношению к флуктуациям давления воздуха.
Заметную чувствительность к изменению концентрации кислорода проявляет также люминесценция металлоорганических комплексов, например, рутения. Различие состоит в том, что у органических люминофоров в качестве рабочих квантовых состояний выступают синглетные уровни, тогда как для комплексов ионов переходных металлов это синглетные и триплетные состояния с переносом заряда.
Среди крайне незначительного количества публикаций, посвященных созданию датчиков кислорода на основе рутениевых комплексов, можно указать публикацию [20]. Авторы сообщают о создании датчика растворенного кислорода на основе пористых золь-гелевых пленок, иммобилизированных кислородочувствительным рутениевым комплексом. Указывается низкая граница обнаружения кислорода в водной фазе (6 ррв).
При тушении молекулярным кислородом нижних триплетных состояний люминофоров в качестве индикаторов процесса могут выступать интенсив-
10
ность фосфоресценции (Фос), замедленной флуоресценции (ЗФ) и величина оптической плотности триплет-триплетного поглощения (ДЭт).
В общем случае тушащее действие молекулярного кислорода на нижнее триплетное Ті- состояние люминофоров осуществляется в результате следующих процессов [21]:
80 + 1Х 8/Д8(02)
Т,+3і'8(02)------>
->
8о + 3Е Е(02)
фотохимическая реакция
а)
(2)
(3)
Т1 + 1 Д8(02) -> 81 + 3Х ё(02) -» Эо + 3Х е(02) + Ьузф. (4)
где Т], Эь Бо -соответсвенно первое триплетное синглетное и основное элек тронное состояния молекул люминофоров;
3Х8-основное (триплетное) состояние кислорода;
1 _ 1
X ъ возбужденные (синглетные) состояние кислорода.
Границы выполнения линейной зависимости интенсивности фосфоресценции или оптической плотности Т-Т-поглощения от концентрации кислорода существенно зависят от свойств среды, в которой находятся молекулы люминофоров. Такой способ обнаружения и определения концентрации кислорода не может быть отнесен к числу селективных, поскольку кроме процессов (1)-(3) в тушении Т\- состояний молекул люминофоров могут учавствовать присутствующие в среде доноры и акцепторы электронов, молекулы, имеющие в своем составе тяжелые атомы, и Т.д.
В тоже время процесс синглет-триплетной 1Д8(02) - Тг" аннигиляции (4) характерен только для синглетного кислорода и молекул в триплетном состоянии и имеет большой выход ЗФ. Эти исключительно важные свойства данного процесса были использованы авторами [11] для создания прецезионного датчика кислорода.
Таким образом, особенности преобразования энергии электронного возбуждения нижних синглетных и триплетных состояний молекул органических люминофоров могут составить физическую основу работы измерительных датчиков кислорода.
Чувствительные к кислороду первичные датчики созданы на основе явления синглет-триплетной аннигиляции (СТА) молекул синглетного кислорода и триплетных молекул красителей.
11
1.2 Основные пути преобразования энергии электронного возбуждения
низших возбужденных состояний молекул органических люминофоров
В преобразовании энергии электронного возбуждения, поглощенной органическими люминофорами, участвуют как внутри-, так и межмолекулярные процессы, механизмы и относительная эффективность которых определяются свойствами как самих молекул, так и среды [16].
Внутримолекулярные каналы деградации энергии включают как излучательные процессы люминесценции, так и безызлучательные процессы - интеркомбинационную конверсию (ИКК) между низшими синглетными 81-й три-плетными Т]- состояниями. Эффективностью последних молено управлять, используя эффекты внутреннего и внешнего тяжелых атомов (ТА), например, атомов галогенов (брома Вг, йода 5 и др.) [22]. Вероятность интеркомбинационных переходов (ИП) увеличивается как в том случае, когда ТА входит в состав данной молекулы (внутренний эффект ТА), так и в том случае, когда ТА входит в состав молекул среды(внешний эффект ТА ) в результате усиления спин-орбитального взаимодействия (СОВ). Эти эффекты впервые наблюдались МакКлюром [23] и Каша [24]. Теоретическое рассмотрение эффектов внутреннего (ВнТА) и внешнего (ВТА) тяжелого атома выполнено в монографии [25]. Авторами [26-28] показано, что действие внутреннего ТА в большей степени увеличивает ИКК Б1 ——>Т 1 и лишь незначительно усиливает излучательные Т1—>80 переходы по отношению к безызлучательной Т]—>80 деградации в результате прямого СОВ.
Механизм влияния внешнего тяжелого атома (ВТА) на ИП в сложных органических молекулах до сих пор не ясен. Спорным является утверждение о связи возмущающего действия с образованием слабых состояний с переносом заряда (СТ) [22, 25, 32, 33]. Несмотря на большое количество исследований, нерешенными остаются вопросы селективности влияния ВТА на излучательные и безызлучательные ИП [26-34], а также его возмущающего действия на возбужденные состояния молекул [35,36,56].
Авторами [37,39-47] эффект ВТА был положен в основу исследования процесса ИКК молекул вТг- состояние и фосфоресценции растворов родаминовых красителей, широко применяемых в лазерной технике. В работе [43] при исследовании влияния ТА на термостимулированную замедленную флуоресценцию (ТЗФ) и фосфоресценцию (Фос) некоторых ксантеновых красителей было установлено, что молекулы эритрозина, содержащие атомы йода, характеризуются значительно большей вероятностью прямых и обратных ИП между 81- и Т]-состояниями по сравнению с молекулами эозина, содержащими более легкие атомы брома. Под действием ВТА происходит увеличение эффективности из-лучательного ИП за счет уменьшения квантового выхода безызлучательного перехода в основное электронное состояние.
Исследованию комбинированного влияния магнитного поля и ВТА на гомоаннигиляцию триплетных возбуждений в растворах, а также различным про-
12
явлениям эффекта ТА, входящего в состав одной из молекул триплетной пары, в процессах смешанной аннигиляции, посвящены работы [44-47].
Приведенные данные исследований механизмов возмущающего действия ВТА на возбужденные 81- и Т1- состояния органических красителей свидетельствуют о том, что с их помощью можно управлять эффективностью внутримолекулярного преобразования энергии. В то же время полная ясность в понимании этих механизмов пока отсутствует. Не раскрыты многие особенности процессов с участием ВТА и различные проявления спин-селективных свойств в контактных комплексах молекул, в частности, селективный характер проявления внешнего тяжелого атома в излучательной дезактивации Т1- состояний молекул красителей.
Как было обнаружено Терениным А.Н. [16], вероятность интеркомбинационного перехода 81—>Т] в молекулах органических красителей может возрастать также в результате образования флуоресцирующей молекулой водородных связей со средой, "жесткость" которой определяется именно межмолекулярны-ми связями. К таким средам относятся матрицы, молекулы которых содержат гидроксильные ОН- группы и способны вступать в водородную Н- связь с концевыми группами молекул красителей (спирты, вода, кислоты). Хотя, как указано в [16], этот вывод не может иметь общего значения, т.к. в некоторых случаях (например, у хинолина) вероятность интерконверсии в Т1- состояние при вступлении молекулы в Н- связь уменьшается, подбором растворителя, по-видимому, можно влиять на эффективность внутримолекулярного преобразования энергии внешнего возбуждения.
Одним из путей межмолекулярного преобразования энергии является ее перенос от возбужденных молекул (доноров) к невозбужденным (акцепторам).
Модельными системами, которые наиболее часто используются для изучения переноса энергии электронного возбуждения, являются молекулярные жидкости и молекулярные кристаллы [65]. Основные закономерности переноса энергии электронного возбуждения, известные в настоящее время, были открыты именно при исследовании оптических и фотоэлектрических свойств этих объектов. Общность механизмов переноса и преобразования энергии в кристаллах и растворах состоит, во-первых, в том, что электронный акт переноса обусловлен, как правило, одним и тем же типом взаимодействия, а во-вторых, в том, что имеется непрерывный переход от случаев переноса молекула донора (Д) - молекула акцептора (А) в растворе к случаю миграции энергии по одинаковым молекулам в растворе и ,наконец, к миграции экситонов в кристалле [50].
В настоящее время общепринято, что перенос энергии может быть радиационным, когда возбужденная молекула излучает фотон, который проходит через среду и поглощается акцептором, и безызлучательным. Вопросам механизма безызлучательных переходов посвящено несколько монографий [17,49-52], а также главы в ряде монографий по вопросам спектроскопии, люминесценции и фотохимии [53-55].
13