Определение потенциального барьера в системах Шпольского с использованием уравнения Декстера

АННОТАЦИЯ

Перенос энергии по обменно-резонансному или безызлучательному механизму в жидких и твёрдых телах является одной из фундаментальных проблем физики конденсированного состояния. Основной сложностью в его изучении является достаточная слабость эффекта. Одним из главных способов исследования безызлучательного переноса энергии по обменно-резонансному механизму является использование высокоинформативных линейчатых спектров. Такие спектры дают системы Шпольского.

В работе предлагается общий метод расчета энергии потенциального барьера в системе Шпольского между молекулами донора и акцептора. Для решения поставленной задачи использовался экспериментальный материал, полученный авторами при работе с растворами ароматических соединений. В качестве теоретической основы использовалась модель безызлучательного переноса энергии Декстера.

Отличием модели, используемой в работе, является то, что она учитывает зависимость от частоты возбуждающего излучения. Это позволяет уточнить основную формулу Декстера и предложить экспериментальные методы для определения входящих в нее коэффициентов.

Результатом работы является разработка оригинального общего метода для расчёта потенциального барьера в системах донор-акцептор при безызлучательном переносе энергии. В качестве примера проведен расчет потенциального барьера для достаточно широко используемой системы  антрон – дибензтиофен – н-октан.

ABSTRACT

Energy transfer by the exchange-resonant or radiationless mechanism in liquids and solids is one of the fundamental problems in condensed matter physics. The main difficulty in its study is sufficiently weak effect. One of the main ways to study non-radiative energy transfer by the exchange-resonance mechanism is the use of highly informative linear spectra. These spectra are given by Shpolsky’s systems.

In the article a general method of calculating the total energy of the potential barrier in Shpolsky’s system between donor and acceptor molecules is proposed. To solve this problem experimental data is used which is obtained by the authors when dealing with solutions of aromatic compounds. As a theoretical basis, the model of non-radiative energy transfer of Dexter is used.

The difference of the model used in the work is that it takes into account the dependence on the frequency of the exciting radiation. It allows you to specify the basic Dexter’s formula and propose experimental methods for the determination of its constituent factors.

The work result is the development of an original general method for the calculation of the total potential barrier in systems of donor-acceptor in the non-radiative energy transfer. As an example, the potential barrier for the widely used system anthrone - dibenztiofen - n-octane is calculated.