Квазистационарное приближение для анализа геминальной и бимолекулярной стадий распада синглетного экситона на пару триплетов в молекулярных полупроводниках

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе исследована точность квазистационарного приближения для описания кинетики распада синглетного (S1*) возбужденного состояния на пару триплетных (Т) экситонов, обратная ТТ-аннигиляция (ТТА) которых контролирует особенности поведения кинетики распада в молекулярных полупроводниках. Исследование проводилось в широком диапазоне времен: и малых, характерных для геминальной стадии ТТА, и больших, типичных для бимолекулярной ТТА. Предложены простые модели процессов, анализ которых показал хорошую точность формул, полученных в рамках квазистационарного приближения, при описании кинетики распада. Также установлена высокая точность интерполяционных формул для кинетических функций, которые объединяют выражения, описывающие кинетику на различных стадиях распада. Предложенные формулы позволили заметно упростить описание экспериментальных результатов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. И. Шушин

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: shushin@chph.ras.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Miyata K., Conrad-Burton F.S., Geyer F.L. и др. // Chem. Rev. 2019. V. 119. P. 4261. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00572
  2. Casanova D. // Chem. Rev. 2018. V. 118. P. 7164. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.7b00601
  3. Smith M. B., Michl J.// Annu. Rev. Phys. Chem. 2013. V. 64. P. 361. https://doi.org/10.1146/annurev-physchem-040412-110130
  4. Merrifield R. E.//J. Chem. Phys. 1968. V. 48. P. 4318. https://doi.org/10.1063/1.1669777
  5. Suna A. // Phys. Rev. B. 1970. V. 1. P. 1716. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.1.1716
  6. Shushin A. I. // J. Chem. Phys. 2022. V. 156. P. 074703. https://doi.org/10.1063/5.0078158
  7. Bossanyi D. G., Sasaki Y., Wang S. // Mater. Chem. C. 2022. V.10, P. 4684. https://doi.org/10.1039/d1tc02955j
  8. Ветчинкин А. С., Уманский С. Я., Чайкина Ю. А. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 9. С. 72. https://doi.org/10.31857/S0207401X22090102
  9. Шушин А. И., Уманский С. Я., Чайкина Ю. А. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 7. С. 86. https://doi.org/10.31857/S0207401X23070178
  10. Шушин А. И., Уманский С. Я., Чайкина Ю. А. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 12. С. 75. https://doi.org/10.31857/S0207401X23120105 .
  11. Уманский С. Я., Адамсон С. О., Ветчинкин А. С. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 4. С. 31. https://doi.org/10.31857/S0207401X23040143
  12. Ryansnyanskiy A., Biaggio I. // Phys. Rev. B. 2011. V. 84. P. 193203. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.84.193203
  13. Barhoumi T., Monge J. L., Mejatty M. и др. // Eur. Phys. J. B. 2007. V. 59. P. 167.
  14. Piland G. B., Burdett J. J., Kurunthu D. и др. // J. Phys. Chem. 2013. V. 117. P. 1224. https://doi.org/10.1021/jp309286v
  15. Pilland G. B., Burdett J. J., Dillon R. J. и др. // J. Phys. Chem. Lett. 2014. V. 5. P. 2312. https://doi.org/10.1021/jz500676c
  16. Shushin A. I. // Chem. Phys. Lett. 1985. V. 118. P. 197. https://doi.org/10.1016/0009-2614(85)85297-0
  17. Shushin A. I. // J. Chem. Phys. 1991. V. 95. P. 3657. https://doi.org/10.1063/1.460817
  18. Shushin A. I. // J. Chem. Phys. 1992. V. 97. P. 1954. https://doi.org/10.1063/1.463132
  19. Steiner U. E., Ulrich T. // Chem. Rev. 1989. V. 89. P. 514. https://doi.org/10.1021/cr00091a003
  20. Shushin A. I. // Chem. Phys. Lett. 2017. V. 678. P. 283. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2017.04.068
  21. Shushin A. I. // J. Chem. Phys. 2019. V. 151. P. 034103. https://doi.org/10.1063/1.5099667
  22. Shushin A. I. // Chem. Phys. Lett. 2023. V. 811. P. 140199. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2022.140199

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Сравнение точной зависимости кинетической SF-функции y() = () от безразмерного времени  = krs t, полученной путем численного решения уравнений в рамках простой кинетической модели (3) – линии, с приближенно рассчитанными функциями (точки) с использованием интерполяционной формулы (14) для трех наборов параметров модели: , и ka, определенных в (10), (11). Использованные три набора параметров, обозначенных в виде векторов , и соответствующие полученные функции y() = ()] можно представить как q1 = (0.2, 0.001, 0.1) – сплошные линии и кружки, q2 = (0.1, 0.001, 0.04) – штриховые линии и треугольники, q3 = (0.1, 0.001, 0.01) – штрих-пунктирные линии и квадраты.

Скачать (28KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Сравнение экспериментальной SF-кинетики [7] (кружки), измеренной в пленках, содержащих наночастицы рубрена с полной кинетической SF-функцией y(t), рассчитанной с использованием интерполяционной формулы (24). Штриховой линией показана также характерная геминальная кинетическая функция yg(t), рассчитанная в пренебрежении миграцией Т-экситонов, т.е. для вышеупомянутых параметров диффузионной модели, но при e = 0 (см. разд. 2 и 3). Функция y(t) рассчитывалась с единственным подгоночным параметром: nsil 3 = 3.2 · 10–4. Величина kd = 10–5 нс приведена в работе [7]. Остальные же параметры были ранее найдены при анализе геминальной кинетики SF-процессов обычных пленок рубрена [14, 15]: krs = 0.37 нс,1.7.

Скачать (22KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».