Цель работы: Развитие комплексного подхода (квантово-химический расчет, компьютерное моделирование, экспериментальное исследование) к изучению фотоники органических наноструктур.
Разработка программного комплекса для квантово-химического исследования и численного моделирования фотоники оптически активных молекул (активные среды лазеров, сенсоры, органические светодиоды).
Исследование фотоники органических наноструктур, перспективных для создания органических оптических устройств.
Установление закономерностей связи фотоники органических наноструктур с их функциональными возможностями (эффективность преобразования, диапазон излучения, фото- и электростабильность).
Разработка программного комплекса, обладающего мировой новизной и расширяющего возможности исследования фотоники органических наноструктур, используемых для создания органических оптических материалов (активных сред лазеров, сенсоров, органических светодиодов).
Ожидаемые результаты:
- Будет создан программный комплекс для проведения квантово-химических расчетов и компьютерного моделирования многофункциональных органических наноструктур.
- Результаты исследования фотоники выбранных органических нанострутур для создания оптических устройств.
- Закономерности связи фотоники органических наноструктур с их функциональными возможностями.
Объекты исследования: ароматические и гетероароматические соединения.
Методы исследования и аппаратура:
- Комплексное (экспериментальное и теоретическое) изучение спектрально-люминесцентных и физико-химических свойств многоатомных органических молекул и молекулярных систем.
- Спектрометры СМ2203 и Cary Eclipse, установки для исследования спектров флуоресценции, парк лазеров и лазерных систем с различными параметрами излучения (в том числе, мощные эксимерные XeCl лазеры).
- Комплекс квантово-химических программ для расчета электронной структуры и свойств многоатомных молекул на персональных компьютерах.
- Квантово-химические методики оценки всех констант скоростей фотофизических процессов для всех типов электронно-возбужденных состояний органических соединений.
Полученные результаты и новизна.
Получение новых фундаментальных знаний о протекании процессов дезактивации и трансформации энергии в многофункциональных органических молекулах и создание на их основе органических наноструктур, перспек-тивных для создания материалов органической и квантовой электроники, а также молекулярной сенсорики.
Целенаправленный синтез органических молекулярных структур сделает путь создания оптических материалов на их основе более оперативным и экономичным.
С целью дальнейшего уточнения и конкретизации положения о связи электронного строения и фотохимических свойств органических соединений проведены исследования особенностей фотофизических и фотохимических свойств производных пирена, пиррометена, порфирина.
Все результаты являются новыми, соответствуют мировому уровню и имеют приоритетный характер в области получения новых знаний.
Результаты НИР соответствует приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники в Российской Федерации, направлениям модернизации и технологического развития экономики России, перечню критических технологий.
Теоретические результаты позволят осуществлять прогноз спектрально-люминесцентных, генерационных и фотохимических свойств органических молекул при воздействии оптического излучения с различными характеристиками.
Проведенные исследования являются дополнительной основой для создания оптических молекулярных сенсоров, светодиодов, фотостабильных активных сред перестраиваемых лазеров на основе органических соединений и разработки методов наиболее эффективного воздействия лазерного излучения на органические объекты в современных лазерных технологиях.
|