Спектроскопия комбинационного рассеяния комплексов с переносом заряда полупроводниковых полимеров (1104864), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Для измерения температурных зависимостей спектров КР спектрометроснащен азотным криостатом, позволяющим устанавливать температуру образца вдиапазоне 100-350 К. Экспериментальная установка позволяет проводить измеренияспектров КР пленок и растворов со спектральным разрешением до 2 см -1 вдиапазоне от 200 до 3000 см-1 при длине волны возбуждающего излучения 670 нм.3. Проведены измерения спектров КР и поглощения сопряженного полимера MEHPPV и комплексов с переносом заряда в пленках и растворах его смесей сакцепторами TNF и DNAQ. Показано, что взаимодействие в основном электронномсостоянии между сопряженными цепями полимера и молекулами акцептораприводит к характерным изменениям оптических и спектров КР в смеси.
Измененияв спектрах КР MEH-PPV аналогичны в пленках и растворах и состоят в сдвигаххарактеристичных полос, изменениях их ширин и интенсивностей: полоса 1582 см-1сдвигается на 3.5 см-1 в пленках и на 5 см-1 в растворах в сторону меньших частот,полоса 966 см-1 сдвигается на 7 см-1 в пленках и на 3.5 см-1 в растворах в сторонубольших частот, а еѐ относительная интенсивность I 966 I1582 падает в 2 раза впленках и в 3 раза в растворах. Изменения оптических спектров поглощения смесивключают в себя появление полосы комплекса с переносом заряда как в растворах,так и в пленках, а также красный сдвиг основной полосы поглощения полимера,наблюдаемый только в пленках.4.
Методом спектроскопии КР показано, что перенос электронной плотности ссопряженной цепи полимера MEH-PPV на молекулу акцептора TNF, образующихкомплекс с переносом заряда в основном состоянии, составляет величину около0.2e-. При этом свойства сопряженных фрагментов полимера, образующихкомплекс, заметно меняются. Обнаружено, что они становятся более планарными всмеси.
Показано, что если степень переноса заряда в растворах и пленках примерноодинакова, то эффективная длина сопряжения полимерных цепей заметно неизменяется при образовании комплекса с переносом заряда, несмотря на то, чтонаблюдаемое поведение характеристической колебательной моды полимера на 966см-1 свидетельствует об увеличении их планарности. Существенно, что даже прималых концентрациях акцептора (10% мол.) бóльшая часть сопряженныхполимерных цепей, наблюдаемых в КР, вовлечена в КПЗ.5.
Результаты исследования смесей полупроводникового полимера MEH-PPV иорганического акцептора TNF методом спектроскопии КР указывают, чтосопряженные фрагменты полимера могут образовывать комплекс с переносомзаряда переменного состава MEH-PPV:TNF=1:X, где X 0.5 в расчете на мономерное16звено полимера, причем одна молекула TNF может взаимодействовать с двумясопряженными фрагментами MEH-PPV. Показано, что полимерные сопряженныецепи, вовлеченные в КПЗ, могут заметно изменять свое взаимодействие слокальным окружением.6.
Проведены измерениязависимостейспектров поглощенияи КРполупроводникового полимера MEH-PPV и комплекса с переносом заряда MEHPPV:TNF от температуры в диапазоне 120 – 300 К. Показано, что край поглощенияполимера сдвигается в красную область на 0.07 эВ при охлаждении. Обнаружено,что самая интенсивная полоса КР полупроводникового полимера MEH-PPV приохлаждении сдвигается в разные стороны в пленках чистого полимера и комплексана 0.5 см-1. Температурный сдвиг в спектре КР чистого полимера приписанизменению его длины сопряжения; сдвиг, наблюдаемый в комплексе с переносомзаряда, объяснен зависимостью степени переноса заряда от температуры.7.
Для интерпретации экспериментальных результатов предложена модельтепловых торсионных колебаний, которая связывает жесткость цепей СП сэффективной длиной сопряжения. Эта модель, рассматривающая тепловыеколебания цепи, применена для аппроксимации экспериментальных зависимостейширины оптической щели полимера от температуры. Модель описываетэкспериментальные данные и показывает, что торсионная жесткость сопряженныхцепей и их длина сопряжения увеличиваются при образовании комплекса спереносом заряда. Однако увеличение торсионной жесткости приводит лишь кнезначительному (~20%) вкладу в суммарный сдвиг края поглощения MEH-PPV приобразовании комплекса.Публикации1. Бруевич В.В., Елизаров С.Г., Паращук Д.Ю., Низкочастотные шумы мощности идиаграммы направленности излучения диодного лазера со спектрально-селективнымвнешним резонатором.
Квантовая Электроника, 2006. 36(5): с. 399-402.2. Bruevich V.V., Makhmutov T.S., Elizarov S.G., Nechvolodova E.M., and ParaschukD.Y., Raman spectroscopy of intermolecular charge transfer complex between aconjugated polymer and an organic acceptor molecule. Journal of Chemical Physics,2007. 127(10): p. 104905/1-9.3.
Бруевич В.В., Махмутов Т.Ш., Елизаров С.Г., Нечволодова Е.М., Паращук Д.Ю.,Основное состояние пи-сопряженных полимерных цепей, образующихмежмолекулярный комплекс с переносом заряда: зондирование методомспектроскопии комбинационного рассеяния. ЖЭТФ, 2007. 132(3): с. 531-542.4. Bruevich V.V., Osotov M.O., and Paraschuk D.Y., Thermal vibrational disorder of aconjugated polymer in charge-transfer complex. Journal of Chemical Physics, 2009.131(9): p. 094906/1-5.5. Паращук О.Д., Сосорев А.Ю., Бруевич В.В., и Паращук Д.Ю., Пороговоеобразование межмолекулярного комплекса с переносом заряда полупроводниковогополимера. Письма в ЖЭТФ, 2010.
91(7): с. 379-384.176. Parashchuk O.D., Bruevich V.V., and Paraschuk D.Y., Association function ofconjugated polymer charge-transfer complex. Physical Chemistry Chemical Physics,2010. 12(23): p. 6021-6026.7. Bruevich, V.V., S.G.
Elizarov, and D.Y. Paraschuk, Low Frequency Power andPointing Noises of External Cavity Diode Laser, in International Conference on Coherentand Nonlinear Optics (ICONO 2005). St. Petersburg, Russia, May 11 - 15, 2005.Proceedings p. LSuK5.8. Bruevich, V.V., D.Y. Paraschuk, S.A. Arnautov, and E.M. Nechvolodova, Ramanspectroscopy of MEH-PPV intermolecular charge transfer complexes, in EuropeanCongress on Advanced Materials and Processes, Prague, Czech Republic 5-8 September2005.
Proceedings p. A35.9. Elizarov, S.G., A.E. Ozimova, V.V. Bruevich, D.Y. Paraschuk, S.A. Arnautov, andE.M. Nechvolodova, Ground State Charge-Transfer Interaction Decreases PhaseSeparation In Donor-Acceptor Conjugated Polymer Films, in EMRS 2005 Spring Meeting,Symposia: F - Thin film and nanostructured materials for photovoltaics - THINC-PV2Strasbourg (France), May 31 – June 3, 2005.10. Bruevich, V.V., D.S. Martyanov, I.V.
Golovnin, A.E. Ozimova, S.G. Elizarov, E.M.Nechvolodova, and D.Y. Paraschuk, Donor-Acceptor Charge-Transfer Complexes ofMEH-PPV: Tuning the Bandgap, Enhanced Photostability, and Mechanisms of ChargePhotogeneration, in European Congress on Advanced Materials and Processes,EUROMAT 2007, September 10-13 2007, Nurnberg, Germany.
On-line proceedingswww.euromat2007.fems.org/.11. Makhmutov, T.S., V.V. Bruevich, E.M. Nechvolodova, and D.Y. Paraschuk, RamanProbing of Conformation and Anisotropy of Conjugated Polymer Chains Involved inDonor-Acceptor Charge-Transfer Complex, in International Conference on Coherent andNonlinear Optics (ICONO 2007), May 28-June 1, 2007.
Minsk, Belarus. Proceedings p.I10-9.12. Makhmutov, T.S., V.V. Bruevich, E.M. Nechvolodova, and D.Y. Paraschuk,Conformation of Conjugated Polymer Chains Involved in Donor-Acceptor ChargeTransfer Complex, in International Conference on Laser Applications in Life Sciences(LALS), June 11-14, 2007. Moscow, Russia. Proceedings p. I10/II-1.13.
Martyanov, D.S., V.V. Bruevich, E.M. Nechvolodova, M.V. Tsikalova, Y.N. Novikov,and D.Y. Paraschuk, Oligomers (Pt0,75C60)n as the electron acceptor in polymer solarcells, in 8th Biennial Workshop "Fullerenes and Atomic Clusters" IWFAC'2007,St.Petersburg, Russia, July 2 - 6, 2007. Proceedings p. 168.14. Martyanov, D.S., T. Dittrich, I.V. Golovnin, A.E.
Ozimova, V.V. Bruevich, E.M.Nechvolodova, and D.Y. Paraschuk, Conjugated Polymer Charge-Transfer Complexes: aWay to Low-Bandgap Photonic and Photoelectric Plastics (invited paper), in InternationalConference on Coherent and Nonlinear Optics (ICONO 2007), May 28-June 1, 2007,Minsk, Belarus. Proceedings p.
I10/II-2.1815. Osotov, M.O., V.V. Bruevich, E.M. Nechvolodova, and D.Y. Paraschuk, TemperatureEffect on Donor-Acceptor Charge-Transfer Complex MEH-PPV/TNF, in InternationalConference on Coherent and Nonlinear Optics (ICONO 2007), May 28-June 1, 2007,Minsk, Belarus. Proceedings p. I10-2.16. Golovnin, I.V., A.E. Ozimova, V.V.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
