Низкотемпературная спектроскопия экситонных возбуждений в J-агрегатах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Товмаченко, Олег Григорьевич АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Харьков МЕСТО ЗАЩИТЫ
1997 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.05 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Низкотемпературная спектроскопия экситонных возбуждений в J-агрегатах»
 
Автореферат диссертации на тему "Низкотемпературная спектроскопия экситонных возбуждений в J-агрегатах"

ХАРЬКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПГ С Л 1

■ «-' '- -' На правах рукописи

_ к ?„1ЛЙ 4ПСГ7

ТОВМАЧЕНКО ОЛЕГ ГРИГОРЬЕВИЧ /^б

НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ЭКСИТОННЫХ ВОЗБУЖДЕНИЙ В ^АГРЕГАТАХ

01.04.05 - оптика, лазерная физика 01.04.09 - физика низких температур

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

кандидата физико-математических паук

•ч

ХАРЬКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ТОВМАЧЕНКО ОЛЕГ ГРИГОРЬЕВИЧ

НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ЭКСИТОННЫХ ВОЗБУЖДЕНИЙ В .ЬАГРЕГАТАХ

01.04.05 - оптика, лазерная физика 01.04.09 - физика низких температур

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Диссертация является рукописью Диссертация выполнена в НТК "Институт монокристаллов" HAH Украины

Научный руководитель: доктор физ.-мат наук, профессор,

академик HAH Украины Семиноженко Владимир Петрович кандидат физ.-мат. наук, старший научный сотрудник Малкжин Юрий Викторович

Официальные оппоненты: доктор физ.-мат. наук, профессор

Милославский Владимир Константинович (Харьковский государственный университет) доктор физ.-мат. наук, ст. научн. сотр. Остапенко Нина Ивановна (Институт физики HAH Украины)

Ведущая организация: Киевский национальный университет

им. Т.Г.Шевченко

Защита состоится " Ц " 1997 г. в lA часов

на заседании специализированного совета Д.02.02.15 в Харьковском государственном университете (310077, г. Харьков, пл. Свободи, 4, ауд. Им. К.Д.Синельникова)

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ХГУ.

Автореферат разослан Ученый секретарь специализированного совета

1997 г.

В.П.Пойда

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы и степень исследования тематики диссертации: изучение динамики экситонных возбуждений в системах с низкоразмерным транспортом, является одним из актуальных направлений в современной физике конденсированного состояния. Однако ситуация складывалась так, что до недавнего времени (середина 80-х годов), наиболее обширный экспериментальный и теоретический материал был накоплен для триплетных экситонов, обладающих длительными временами излучателыюй релаксации возбужденного состояния (микро- и миллисекундный диапазоны) и достаточно узкими экситонными зонами (единицы и десятки см"1).

Появление стабильных лазерных систем генерирующих импульсы пикосекундной длительности и дальнейшее развитие фемтосекунд-ной лазерной техники способствовало резкому повышению интереса к синглетным экситонам с широкими экситонными зонами (тысячи см"1) и короткими (десятки пикосекунд) временами высвечивания. Подобными экситонными свойствами обладают люминссцируюпше ассоциаты полимстиновых красителей (ПК), названые впоследствии J-агрегатами. Благодаря наличию узкой интенсивной экситонной полосы поглощения, J-агрегаты находят широкое применение в качестве сенсибилизирующих систем в фотографии. Кроме того, значительное повышение кубической восприимчивости при образовании J-агрегатов, делает их перспективными с точки зрения схемотехники оптических вычислительных устройств.

Ряд основополагающих результатов по спектроскопии J-агрегатов был ^получен ранее. В основном все они относятся к J-агрегатам, образованным молекулами псевдоизоцианина (PIC) в водных растворах при больших концентрациях, составляющих 10"M О"2 моль/л. Наиболее важными результатами являются: установление до минирующего влияния на кинетику затухания J-агрегатов Р1С процес-

сов экситон-экситонной аннигиляции; обнаружение кооперативного эффекта в низкотемпературной излучательной релаксации экситонных возбуждений в J-агрегатах PIC.

Наряду с этим в литературе отсутствовали систематические исследования для J-агрегатов в аспекте классических экситонных проблем: микроскопическая природа экситонного транспорта и его размерность, экситон-фононное взаимодействие, рассеяние и захват экситонных возбуждений ловушечными центрами.

В отличии от молекул PIC, используемые в настоящей работе молекулы 1-метил-1'-октадецил-2,2'-цианин иодида (далее именуемые S120) позволяли получать агрегацию в бинарных растворах диметил-формамида (ДМФА) и воды при их низкой исходной концентрации в ДМФА (<10'4 моль/л). Это исключало какие либо взаимодействия между "макромолекулами" J-агрегатов, что гарантировало строго одномерный транспорт экситонных возбуждений.

Учитывая вышесказанное, а также саму специфику экситонных возбуждений в J-агрегатах и возможное появление новых эффектов, представляются актуальными дальнейшие детальные низкотемпературные исследования экситонной динамики в J-агрегатах.

Целью работы и основными задачами исследования являются: изучение природы уширения низкотемпературной экситонной полосы поглощения J-агрегатов S120 в бинарных стеклующихся растворах ДМФА:вода, исследование низкотемпературной кинетики свечения J-агрегатов S120 при селективном возбуждении, исследование температурной трансформации спектральных и кинетических характеристик свечения J-агрегато^ S120, а также создание центров захвата экситонных возбуждений в J-агрегатах S120 и исследование особенностей экситонного и ловушечного свечения в таких системах.

Методы исследований. Приведенные в диссертации результаты экспериментальных исследований получены при использовании мето-

лазерной спектроскопии, кривые затухания свечения получены методом время-кореллированного счета единичных фотонов. Характерные времена жизни экситонных возбуждений получены деконполгоцисй кривых затухания свечения. Результаты теоретических исследований при анализе экспериментальных результатов получены с использованием модели \Vieting-Fayer-Dlott (\\ФП).

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что установлено неоднородное уширение экситонной полосы поглощения ./-агрегатов 8120 в бинарных стеклующихся матрицах. Обнаружена сложная температурная трансформация спектров свечения ,1-агрегатов 8120. Получены низкотемпературные кинетики затухания свечения .1-агрегатов 8120, сохраняющие сложный немоноэкспоненциальный характер даже при малых плотностях возбуждающего излучения, а также установлена спектральная неоднородность кннетик. Для объяснения полученных экспериментальных результатов предложена микроскопическая модель автолокализонанного состояния экситонон в .[-агрегатах 8120 В бинарных растворах ДМФА:вода для .¡-агрегатов 8120 получен и исследован перенос энергии экситонных возбуждений на ловушечные центры. Определены константы переноса и оценен критический радиус переноса окситонов и .Ьагрегатах Б120.

Основные научные положения, выносимые на защиту: 1 .Программное обеспечение, позволившее проводить экспериментальные исследования стационарных спектров и временных параметров люминесценции в пикосекундном временном диапазоне иа разработанном и созданном автоматизированном спектральном комплексе.

^ 2.Результаты исследований стационарных спектров поглощения и люминесценции .1-агрегатов 8120 в стеклующихся матрицах, на осно ве которых показано, что форма линии экситонного поглощения агрегатов 8120 при низких температурах определяется неоднородным уширением.

3.Модель автолокализации экситонных возбуждений в агрегатах 5120, позволившая объяснить температурную трансформацию спектров люминесценции Л-агрегатов 8120, а также сложный немоно-экспоненциальный характер затухания кинетик свечения Л-агрегатов Б120 и их спектральную неоднородность.

4.Микроскопическая модель автолокализовацного состояния экситонных возбуждений в Л-агрегатах 5120, предложенная на основании анализа специфического строения молекулярной цепи Л-агрегатов ПК.

5.Результаты экспериментального исследования Л-агрегатов 5120 с внедренными центрами захвата экситонных возбуждений, на основе которых показано, что захват экситонов происходит по диполь-дипольному механизму Ферстера. Влияние процесса автолокализации на эффективность захвата экситонов ловушечными центрами.

Личный вклад автора диссертации состоит в непосредственном проведении экспериментальных исследований, обработке полученных экспериментальных результатов, разработке и созданию оригинального программного обеспечения для управляющих и обрабатывающих программ, анализу теоретических моделей. Автор принимал участие в обсуждении планов и написании статей по теме диссертации.

Теоретическая и практическая ценность работы определяется новыми результатами исследований динамики синглетных экситонов в одномерных системах на основе Л-агрегатов 8120. Эти результаты позволяют расширить современные представления о природе таких процессов как автолокализация экситонов и захват экситонных возбуждений на ловушки. Проведенные исследования могут содействовать про грессу в изучении процесса автолокализации экситонов и его влияния на экситонную динамику в системах с широкими экситонными зонами.

Апробация работы. Результаты по теме диссертации докладывались и обсуждались на конференциях: "Сцинтилляторы-93" (Харьков, Украина, 1993), "XI семинаре по межмолекулярному взаи-

модействию и конформациям молекул" (Путино на оке, Россия, 1993), "Международной конференции по люминесценции" (Москва, Россия, 1994).

Публикации. Основной материал диссертации отражен в 10 работах. Из них 6 статей в научных журналах, 4 тезиса докладов на различных научных конференциях.

Структура н объем диссертации. Диссертация состоит из »ведения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы из 77 наименований, содержит 37 рисунков, 4 таблицы. Общий объем диссертации составляет 146 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулирована цель представляемого исследования. Перечислены ос-нонные положения, выносимые на .защиту, отмечена научная новизна и практическая пенное п. полученных результатов. Приведено описание структуры работы и данные по апробации работы.

В первой главе представлена обзорная часть, охватывающая научные результаты, относящиеся к изучению динамики экситонов в ]-агрегатах. Сформулированы основные положения, полученные в рассматриваемой области исследований.

Во второй главе "Экспериментальная техника" описана установка для проведения экспериментальных исследований. Приведена структурная схема установки и описаны ее основные функциональные уз.ты: УАО:Ш'"лазер с модуляцией добротности и активной синхронизацией мод; синхронно-накачиваемый перестраиваемый струйный лазер на органических красителях; система селекции импульсов; система регистрации свечения, работающая в режиме время-кореллированного счета фотонов (ВКСФ); криогенный блок; разработанное программное обеспечение для регистрации и анализа экспериментальных результа-

тов. В системе ВКСФ используется динодный ФЭУ-145. Аппаратная функция лазерного комплекса составляет 250 псек. Для регистрации стационарных спектров использовался ФЭУ-100, работающий в режиме счета фотонов.

Третья глава "Стационарная спектроскопия .Т-агрегатов" посвящена исследованию температурной трансформации стационарных спектров поглощения и люминесценции Л-агрегатов 8120, а также изучению природы уширения низкотемпературной экситонной полосы поглощения Л-агрегатов 5120.

Суть температурной трансформации полосы поглощения Л-агрегатов Б120 заключается в следующем: при комнатной температуре полоса поглощения Л-агрегатов имеет лоренцеву форму с полной шириной на половине высоты Ду=300 см"1; при понижении температуры до 1.5К наблюдается незначительные сужение полосы поглощения Л-агрегатов и сдвиг ее максимума в коротковолновую область спектра, однако форма Л-полосы описывается гауссовым контуром.

Увеличение концентрации воды в бинарном растворе приводит только к перераспределению интенсивностей наблюдаемых полос, в сторону увеличения интенсивности Л-полосы, форма и положение которой при этом не изменяется независимо от температуры.

Напротив, температурная трансформация спектра люминесценции Л-агрегатов носит более сложный характер и зависит от концентрации воды в бинарном растворе.

В случае высокой концентрации воды, равной 67%, трансформация Л-полосы при понижении температуры заключалась в последовательном ее сужении с 400 см"1, пщ Т=300К до 100 см"1, при Т=1.5К и сдвиге максимума в коротковолновую область спектра.

При низкой концентрации воды, равной 50%, трансформация Л" полосы приобретала более сложный характер. При понижении температуры до 77К в спектре люминесценции наряду с экситонной полосой

наблюдалась широкая бесструктурная полоса, смещенная относительно первой в низкочастотную область спектра на 1200 см'1. При температуре 1.5К провал между этими полосами исчезал, в результате чего в спектре люминесценции Л-агрегатов наблюдалась асимметрично-уширенная в длинноволновую область спектра полоса, коротковолновая граница которой совпадала по форме и положению с аналогичной в случае высокой концентрации воды. Ширина этой полосы (Лу=850 см" ') в несколько раз превышала ширину низкотемпературной полосы поглощения Л-агрегатов (Ду=300 см"1) в аналогичном бинарном растворе.

Проявление отмеченных особенностей в спектре люминесценции ,1-агрсгатов носило обратимый по температуре характер и не зависело от длины волны возбуждающего излучения.

Изучение спектров люминесценции Л-агрегатоп (в случае высокой концентрации воды в бинарном растворе) при селективном возбуждении в пределах их полосы поглощения показало, что наблюдается сужение низкотемпературной Л-полосы при продвижении частоты возбуждающего излучения к дну экситонной зоны, тогда как при комнатной температуре ширина Л-полосы не изменяется.. Учитывая, что форма полосы поглощения Д-агрегатов при 1,5К описывается гауссовым контуром, можно сделать вывод, что форма Л-полосы при 1,5К определяется неоднородным уширением.

В четвертой главе "Проявление автолокализации экситонных возбуждений в .Т-агрегатах 5120" приведены результаты исследования кинетики свечения Л-агрегатов 5120, а также спектров люминесценции с временным разрешением. Выполнен теоретический анализ полученных особенностей низкотемпературной спектроскопии Л-агрегатов в дамках трех возможных моделей.

Во избежание влияния процесса синглет-синглетной аннигиляции экситонсЛз на результаты эксперимента использовались низкие плотности возбуждающего излучения, не более 1016 фот/см2-сек.

Кинетика затухания свечения, зарегистрированная на коротковолновом краю полосы люминесценции Л-агрегатов при Т=1.5К, имеет моноэкспоненциальный характер с временем жизни ^х=0.081 нсек. Однако, при смещении точки регистрации свечения в длинноволновую область спектра на величину, равную полуширине полосы свечения Л-агрегатов (Ду=100 см"1) в бинарном растворе с высокой концентрацией воды наблюдалось значительное удлинение кинетики затухания свечения, которая приобретала четко выраженный немоноэкспоненциальный характер. При дальнейшем смещении точки регистрации свечения в длинноволновую область полосы люминесценции Л-агрегатов наблюдалось постепенное удлинение кинетики, которая сохраняла немоноэкспоненциальный характер.

Исследование низкотемпературных спектров свечения с разрешением во времени позволило четко выделить экситонную полосу свечения Л-агрегатов Б120 в окне регистрации 0-0.3 нсек после импульса возбуждения. При смещении и увеличении временного интервала регистрации свечения в спектре люминесценции наблюдалается только широкая бесструктурная полоса, сдвинутая в динноволновую область относительно экситонной полосы свечения Л-агрегатов. Положение и ширина длинноволновой полосы существенно изменяются в зависимости от выбора окна регистрации свечения.

Сравнительный анализ полученных экспериментальных результатов выполненный в рамках трех моделей: модель Л-агрегатов различной структуры; модель низкоэнергетических ловушек экситонных возбуждений; модель автолокализации экситонных возбуждений, - показал, что в первых двух случаях не удается найти удовлетворительного объяснения: сложной температурной трансформации спектров люминесценции Л-агрегатов 5120, спектральной неоднородности и неэкспо-ненциалыюму характеру кинетики свечения, а также спектрам люминесценции с временным разрешением.

Напротив, модель автолокализации экситонных возбуждений в Л-агрегатах позволила непротиворечиво объяснить отмеченные ранее особенности свечения Л-агрегатов Б120. Исходя из особенностей молекулярной структуры ПК предложена микроскопическая модель автоло-кализованного состояния (АЛС).

При анализе микроструктуры АЛС отмечается что ПК находятся в состоянии, для которого характерно чередование положительных и отрицательных зарядов на атомах. При переходе молекулы в первое возбужденное состояние знаки зарядов меняются на противоположные, что приводит к изменению энергии межмолекулярного взаимодействия. В результате происходит смещение возбужденной молекулы в агрегате, приводящее к появлению динамического дефекта и соответственно развитию процесса автолокализации экситонов.

Пятая глава: "Захват экситонов на ловушки в Л-агрегатах 5120" посвящена спектроскопии ловушек, внедренных в молекулярную цепь Л-агрегата. В качестве ловушек использовались молекулы 1,1'- ди-октадецил-З.З.З'З'-тетраметнлиндодикарбоцианнн перхлората (0307). Концентрация ловушек 0307 составляла С.[)зо7=2-10"^.

Установлено, что в бинарных растворах Л-агрегатов 8120, содержащих молекулы 0307, происходит захват экситонов, с последую-то'! интенсивной люминесценцией ловушек П307. Перепое энергии экситонных возбуждений на ловушки происходит по диполь-дипольному механизму. Оценен критический радиус переноса, величина которого о

составляет 11А. При охлаждении раствора до 1.5К происходит падение интенсивности свечения ловушек, что характерно для Л-агрегатов ПК. Это связано с сокращением времени жизни экситонЧых возбуждений при понижении температуры. Кроме этого дополнительный вклад в снижение эффективности захвата экситонов на ловушки Б307 в Л-агрегатах 5120 вносит процесс автолокализанни экситонов, снижающий их подвижность. Получены кинетики затухания свечения и определены

11

константы скорости излучательной релаксации в экситонной и лову-шечной полосах, а также константа скорости захвата экситонов на ловушки: К^=2.6-1011 сек"1 (Т=300 К), которая незначительно возростает при понижении температуры: К^З.Т-Ю11 сек"1 (Т=1.5 К).

В заключении приведены основные результаты и выводы, которые получены в диссертационной работе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Исследованы стационарные спектры поглощения и люминесценции Л-агрегатов Б120 в бинарных растворах (ДМФА:Вода) с различной концентрацией воды. Из спектрального сдвига полосы поглощения Л-агрегатов относительно поглощения мономеров определена ширина экситонной зоны: Дех=141бсм"1.

2. На основании полученных результатов: при комнатной температуре полоса поглощения Л-агрегатов Б120 имеет лоренцеву форму; форма полосы люминесценции Л-агрегатов 8120 не изменяется при селективном возбуждении в пределах их полосы поглощения, - установлено, что форма Л-полосы при комнатной температуре определяется однородным уширением.

3. Напротив гауссова форма низкотемпературной полосы поглощения Л-агрегатов Б120 и сужение аналогичной полосы свечения при приближении частоты возбуждающего излучения к дну экситонной зоны позволяет сделать вывод о неоднородном уширении Л-полосы при 1.5К.

4. Наблюдается аномальная температурная трансформация полосы люминесценции Л-агрегатов Б^О при низкой концентрации воды в бинарном растворе (50%), в результате чего формы полос поглощения и люминесценции в интервале температур 1.5 - 77К существенно различаются.

5. Кинетики затухания свечения, зарегистрированные в пределах низкотемпературной полосы люминесценции Л-агрегатов 8120 при низкой концентрации воды (50%) имеют неэкспоненциальный характер и зависят от точки регистрации свечения.

6. На основе теоретического анализа полученных результатов в и.4,5 в рамках возможных моделей установлено, что в Л-агрегатах 5120 происходит автолокализация экситонных возбуждений.

7. На основе специфического строения молекулярной цепи по-лиметиновых красителей предложена микроскопическая модель автоло-кализованного состояния в Л-агрегатах 5120.

8. Созданы Л-агрегаты 5120, с внедренными в молекулярную цепь агрегата ловушками (молекулы Б307) экситонных возбуждений. Получен аффективный перенос энергии экситонов на ловушки при комнатной температуре.

9. Установлено, что перепое энергии экситонных возбуждений на лопушки происходит по диполь-днпольному механизму Ферстера.

о

Определен критический радиус переноса, составляющий 11А.

10. Получены кинетики затухания свечения п определены константы скорости излучательной релаксации в экситонной и ловушечной полосах. Получена константа скорости захвата экситонов на ловушки: К^=2.6-1011 сек"1 (Т=300 К), которая пезпачшельно иозростает при понижении температуры: К^З.7-1011 сек"1 (Т=1.5 К).

11. Наблюдается уменьшение эффективности захвата экситонов ловушками в Л-агрегатах Б120 при понижении температуры до 1.5К, вследствие сокращения времени жизни экситонов и снижения их подвижности за счет развития процесса автолокализац^и.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ОТРАЖЕНЫ В ПУБЛИКАЦИЯХ.

Малюкин Ю.В., Товмаченко О.Г. Субпикосекундный лазерный флуориметр для анализа временных параметров люминесценции // Сцинтилляторы-93: Тезисы докладов межгосударственной конференции. Харьков, Украина, 27-30 сентября 1993 г. - Харьков. - 1993. - Т. I. - С. 92-93.

Ищенко A.A., Кудинова М.А., Малюкин Ю.В., Товмаченко О.Г. Спектроскопия J-агрегатов цианиновых красителей в замороженных бинарных растворах // Сцинтилляторы-93: Тезисы докладов межгосударственной конференции. Харьков, Украина, 27-30 сентября 1993 г. - Харьков. - 1993. - Т. II. - С. 188-189.

Ищенко A.A., Кудинова М.А., Малюкин Ю.В., Товмаченко О.Г. Низкотемпературная спектроскопия J-агрегатов хино-2-монометин цианина в замороженных бинарных растворах // УХЖ. - 1994. - 60, №9/10, С. 661-664.

Малюкин Ю.В., Товмаченко О.Г. Автолокализация экситонных возбуждений в J-агрегатах // Письма в ЖЭТФ. - 1993. - 58, Кв5: - С. 385-388.

Малюкин Ю.В., Товмаченко О.Г. Проявление автолокализации экситонных возбуждений в системах с одномерным транспортом // Международная конференция по люминесценции: Тезисы докладов международной конференции. Москва, Россия, 22-24 ноября 1994 г. -Москва. - 1994. - Т. I. - С. 56.

Малюкин Ю.В., Семиножспко В.П., Товмаченко. О.Г. Проявление автолокализации экситонных возбуждений в J-агрегатах // ЖЭТФ. - 1995. - 107, КоЗ, С. 812-823.

Малюкин Ю.В., Семиноженко В.П., Товмаченко. О.Г. Автолокализация экситонных возбуждений в J-агрегатах хино-2-монометин цианина // ЖПС. - 1995. - 62, К»3, С. 104-108.

Малюкин Ю.В., Ищенко A.A., Товмаченко О.Г. Исследование ловушечного свечения в J-агрегатах цианиновых красителей // Меж дународиая конференция по люминесценции: Тезисы докладов международной конференции. Москва, Россия, 22-24 ноября 1994 г. - Москва. - 1994. - Т. I. - С. 280.

Малюкин Ю.В., Ищенко A.A., Товмаченко О.Г. Свечение ловушек в гетероагрегатах полиметиновых красителей // Функц. материалы. - 1994. - 1, №1, С. 130-132.

Малюкин Ю.В., Ищенко A.A., Товмаченко О.Г. Спектроскопия экситонных ловушек в J-агрегатах ХМЦ // Опт. и спектроскопия. -1996. - 80, Kol, С. 94-100.

Tovmachenko O.G. The low-temperature spectroscopy of exciton excitation in J-aggregates. The dissertation for competition for the degree of candidate of physical and mathematical sciences in specialities 01.04.05 - "Optics, physics of lasers" and 01.04.09 - "Low-temperature physics". Kharkov State University, Kharkov, Ukraine, 1997.

The anomalous temperature transformation of luminescence band for exciton in J-aggregates was obtained for the first time in the dissertation work. On the base of the self-trapping of excitons model the temperature transformation of J-aggregate luminescence band and peculiarities in luminescence decay kinetics were explained. On the base of specific nature of cyanine dyes the microscopic model of self-trapping state was proposed. The exciton trapping was studied for the first time in J-aggregates solutions. The dissertation work is based on 10 published articles.

Key words: exciton, J-aggregate, self-trapping, trap.

Товмаченко О.Г. "Низькотемпературна спектроскошя екситоншх збуджень у J-агрегатах". Дисертащя у форм1 рукопису на здобуття наукового ступеню кандидата ф13ико-математичних наук за спещальшс-тями 01.04.05 - "Оптика, лазерна ф1зика" та 01.04.09 - "СНзика низь-ких температур". Харювський держушверситет, Харюв, УкраТна, 1997.

В дисертацп вперше отримано аномальну температурну транс-формацпо смуги свтння екситотв у J-агрегатах. В рамках модел! ав-толокал1зацп екситошв дано пояснения темпсратурноТ трансформаци cneKTpiB свтння J-arpcraiiB та особливостей юнетик затухания CBiTiHHD-я. На основ! специф1чно1 будови цианшових барвнишв запропоновано мжроскошчну 1^дель автолокал13ованого стану. Вперше експеримен-тально вивчено захват екситон1в уловлювачами в J-агрегатах у розчи-нах. Матер1али диссртац11 базуються на 10 надрукованих наукових роботах.

Ключов) слова: екситон, J-агрегат, автолокал1защя, уловлювач.

16