Цель НИР заключалась в изучении фотоники органических молекул и молекулярных систем, в экспериментальном и теоретическом установлении закономерностей связи спектрально-люминесцентных и фотохимических свойств сложных органических молекул с особенностями их электронного строения и природой электронно-возбужденных состояний с целью разработки молекул и молекулярных систем для оптических технологий и лазерных устройств.
ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ: Анализ научной информации по созданию органических оптических материалов и разработке оптических технологий, выбран оптимальный вариант направления исследований. Разработка плана проведения исследований по разработке и созданию органических оптических материалов для квантовой и органической электроники, оптической сенсорики, оптических технологий для природоохранных задач. Проведение теоретических и экспериментальных исследований выбранных молекулярных композиций. Установление закономерности изменения их свойств в зависимости от строения. Создание оптической технологии эффективной фотоиндуцированной биодеградации устойчивых ксенобиотиков в водных средах.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: Такие результаты открывают пути создания материалов с физико-химическими характеристиками, позволяющими создать на их основе принципиально новые устройства. Они необходимы для разработки органических молекулярных структур с заданными свойствами и устройств на их основе (активных сред перестраиваемых лазеров, лимитеров оптического излучения, оптических молекулярных сенсоров). Результаты по фотохимическим превращениям органических экотоксикантов необходимы для эффективного фоторазложения таких веществ, в процессах водоподготовки и очистки, а также для разработки высокочувствительных методов их обнаружения с помощью лазерно-индуцированной флуоресценции
|
Результаты
На первом этапе:
Объектом исследования являются органические люминофоры: ксантеновые краситли, замещенные пирана, порфирина, фталоцианина, акридина.
Цель работы – комплексное (теоретическое и экспериментальное) исследование фотофизических процессов в органических молекулах и создание на их основе материалов для устройств квантовой электроники (активных сред лазеров, лимитеров оптического излучения и молекулярных оптических сенсоров).
Для достижения поставленной цели разработаны методы синтеза и синтезированы полимерные материалы для оптических технологий, в частности гибридные полимеры, допированные органическими люминофорами для использования в качестве твердотельных активных сред перестраиваемых лазеров.
Исследованы нелинейные оптические свойства органических молекул в растворах.
Установлено, что активные среды перестраиваемых лазеров на основе гибридных полимеров имеют достаточно высокий ресурс работы и эффективность вследствие того, что в них сочетаются как органические, так и неорганические компоненты, что приводит к улучшению термостатических свойств материалов, оптимизации условий возбуждения допированных органических люминофоров.
Установлено, что нелинейное поглощение ряда аза-порфиринов и дифталоцианинов при возбуждении в различные электронные состояния обусловлено перепоглощением в канале триплетных состояний.
Исследована фотоника замещенных акридина –молекул, перспективных для создания на их основе оптических сенсорв.
Разработана технология получения тонких золь-гель пленок и исследованы спектрально-люминесцентные свойства акридина в них.
На втором этапе:
Цель работы – комплексное (теоретическое и экспериментальное) исследование фотофизических процессов в органических молекулах и создание на их основе материалов для устройств квантовой электроники (активных сред лазеров, лимитеров оптического излучения и молекулярных оптических сенсоров).
Методы экспериментальных спектроскопических исследований: электронная спектроскопия, флуоресцентная спектроскопия. Квантово-химический метод исследования фотоники молекул.
Спектральное оборудование: спектрофлуориметр СМ2203, Спектрофотометр Evolution 600, спектрофлуориметр Cary Eclipse. лазер LQ 129B, лазер ГН -2П, оптический анализатор "Мираж\", осциллограф Tektronix TDS224, измеритель двухканальный ТРМ 200-Щ2, измерители мощности и энергии лазерного излучения, пакет программ, парк компьютеров.
Экспериментально и теоретически исследованы спектрально-люминесцентные свойства ряда пиррометеновых красителей, нильского в растворах, SiO2-золях и золь-гель пленках.
Разработан метод синтеза и синтезирован гибридный органо-неорганический полимерный материал, допированный лазерными красителями.
Получен и исследован тонкопленочный материал, допированный лазерными красителями;
Исследовано формирование вынужденного излучения флуорофорами в пленках.
На третьем этапе:
Цель работы - Создание и исследование твердотельных активных сред перестраиваемых лазеров на органических соединениях;
разработка макета твердотельного перестраиваемого лазера;
исследование нелинейных свойств ослабления мощного лазерного излучения органическими молекулами, создание и исследование сенсорного материала на рН, разработка макета сенсора на рН.
Методы спектроскопических исследований: электронная спектроскопия, флуоресцентная, фосфоресценция. Методы исследования лазерных характеристик: энергетических, спектральных, временных, фотостабильности. Спектральное оборудование: спектрофлуориметр СМ2203, Спектрофотометр Evolution 600, спектрофлуориметр Cary Eclipse. лазер LQ 129B; лазер ГН -2П, оптический; осциллограф Tektronix TDS224; измеритель двухканальный ТРМ 200-Щ2; измерители мощности и энергии лазерного излучения; устройство подготовки газовых смесей УФПГС-4; пакет программ, парк компьютеров.
Созданы и исследованы матричные и пленочные активные среды, допированные лазерными красителями при накачке 2-й гармоникой YAG-Nd-лазера.
Разработан макет твердотельного перестраиваемого лазера.
Изучены нелинейные свойства комплекса цинка с органическим лигандом, разработан материал для оптического сенсора на пары аммиака
|