Фотофізичні властивості інформаційних середовищ на основі полімерних композитів з мероціаніновими барвниками - Автореферат

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім.Дисертацію присвячено побудові модельних уявлень про особливості спектрів поглинання, фотогенерації та рекомбінації носіїв заряду в ПК на основі карбазолілвмістних полімерів з мероціаніновими барвниками, та вивченню інформаційних характеристик голографічних рееструючих середовищ РС побудованих на їх основі. При дослідженні спектральних характеристик плівок ПК на основі карбазолілвмісних, полімерів, з добавками мероціанінових барвників різної сольватохромії встановлено, що під дією зовнішнього електричного поля спектри їх оптичного поглинання зазнають змін. Для плівок з мероціаніновими барвниками з додатною сольватохромією спостерігається зменшення поглинання в короткохвильовій частині спектру поглинання та збільшення у довгохвильовій, а для плівок з мероціаніновими барвниками з відємною сольватохромією - навпаки. При переході від плівок, з добавками мероціанінових барвників з позитивною сольватохромією, до плівок з мероціаніновими барвниками з відємною сольватохромією виявлено збільшення фотопровідності. Под действием электрического поля в пленках фотопроводящих и нефотопроводящих полимерных композитов с мероцианиновыми красителями изменение спектра длинноволнолновой части полосы поглощения зависит от электронного строения молекул красителя, а именно: для красителя с малополярными в невозбужденном состоянии молекулами характерным является батохромный сдвиг, и наоборот, для полярных молекул электрическое поле приводит к гипохромному сдвигу полосы поглощения.Стрімке зростання обємів інформації, необхідність її швидкого запису, зберігання, перетворення та відображення зумовлює розвиток досліджень в напрямку розробки нових матеріалів, що характеризуються надійністю, швидкодією та технологічністю. Мета роботи - дослідити особливості спектрів поглинання, фотогенерації та рекомбінації носіїв заряду в ПК з мероціаніновими барвниками, та інформаційних характеристик голографічних РС побудованих на їх основі. Для досягнення зазначеної мети необхідно було вирішити наступні задачі: визначити характеристики спектрів поглинання плівок ПК з мероціаніиновими барвниками різної полярності у порівнянні зі спектральними характеристиками інших широко вживаних ПК, визначити влив на зазначені характеристики структурних особливостей цих барвників. дослідити та проаналізувати вплив зовнішнього електростатичного поля на спектри поглинання та фотопровідність ПК на основі карбазолілвмісних полімерів з мероціаніновими барвниками. дослідити спектри поглинання, та особливості фотопровідності плівок ПК з іонними та нейтральними барвниками, донорами та акцепторами. вивчити особливості формування прихованого голографічного зображення та інформаційні характеристики РС на основі ПК з карбазолілвмісними полімерами та центрами фотогенерації різної електронної будови. Встановлено, що для барвників, які мають малополярні молекули в незбудженому стані характерним є довгохвильовий зсув, і навпаки, для барвників з полярними молекулами в незбудженому стані, електричне поле призводить до короткохвильового зсуву смуги поглинання. Експериментально встановлено, значне збільшення величини (на порядок) фотоструму плівок ПК на основі карбозолілвмісних полімерів з молекулами мероціанінових барвників з рівномірним розподілом електронної густини в основному незбудженому стані, у порівнянні з аналогічними плівками ПК, з мероціаніновими барвниками з нерівномірним розподілом електронної густини в основному незбудженому стані.Окреслено шляхи та напрямки проведення необхідних досліджень для реалізації сформульованих вимог: вибір компонентів та аналіз спектрів поглинання ПК в ближній ІЧ та видимій областях спектру, вивчення впливу зовнішнього електричного поля на спектри поглинання ПК та на їх фотопровідні характеристики, дослідження спектрів поглинання та особливостей фотопровідності ПК з донорами, акцепторами та центрами фотогенерації, вивчення особливостей запису голографічного зображення, інформаційних характеристик РС на основі ПК. Плівки ПК на основі ПЕПК (ПВК) без добавок молекул барвників не поглинають у видимій області спектру. Для плівок ПК з молекулами мероціанінових барвників з позитивною сольватохромією (малий дипольний момент молекули барвника в основному не збудженому стані і більший у збудженому стані) спостерігається збільшення поглинання в довгохвильовій області спектру та зменшення - у короткохвильовій. Лінійний характер отриманих залежностей в координатах lg(JPH) від E1/2 та значення величини тангенса кута нахилу цих залежностей відносно осі абсцис рівне (4.3±0.1)·10-5 ЕВ·(В/м)1/2 (воно чисельно співпадає зі значенням константи Пула-Френкеля), вказує на можливість використання для плівок ПК на основі ПЕПК при опису процесу фотопровідності відомих моделей фотогенерації та транспорту носіїв заряду (наприклад моделі Онзагера чи Пула-Френкеля для опису процесів рекомбінації або дисоціації двох рухливих частинок з протилежним електричним зарядом).

2. Основний зміст роботи