Оптические и нелинейно-оптические свойства упорядоченных молекулярных J-агрегатов псевдоизоцианина тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Введение

Глава 1. Модели, описывающие оптические свойства молекулярных агрегатов

1.1 Модель упорядоченной одномерной структуры.

1.2 Оптические свойства упорядоченного агрегата . 1G

1.3 Влияние разупорядоченности на оптические свойства молекулярных агрегатов.

1.3.1 Введение

1.3.2 Случай слабой разупорядоченности, эффект обменного сужения.

1.3.3 Случай сильной разупорядоченности.

1.3.4 Определение длины делокализации жетона в молекулярном агрегате.

Глава 2. Нелинейно-оптические свойства молекулярных агрегатов

2.1 Введение

2.2 Многофотонные возбуждения в молекулярных агрегатах

2.3 Взаимодействие экситонов в молекулярном агрегате.

2.4 Усиление нелинейно-оптических свойств в молекулярных .1-агрегатах.

2.5 Влияние разупорядоченности на усиление нелинейно-оптических свойств

Глава 3. Методика проведения экспериментов и экспериментальные условия

•3.1 Введение

3.2 Метод продольного сканирования (Z-scan).

3.3 Экспериментальная установка для измерений методом продольного сканирования

3.4 Экспериментальная установка для измерений методом пробного поля.

Глава 4. Результаты экспериментальных измерений оптических и нелинейно-оптических свойств молекулярных J-arрегатов

4.1 Приготовление тонких пленок молекулярных J-агрегатов . . G

4.2 Влияние аниона на оптические свойства молекулярных J-агрегатов псевдоизоцианина.

4.3 Вычисление действительной и мнимой частей нелинейно-оптической восприимчивости \ ^ на основе измерений коэффициентов нелинейного поглощения и рефракции.

4.4 Дисперсия мнимой части нелинейно-оптической восприимчивости третьего порядка тонких пленок J-агрегатов.

4.5 Дисперсия действительной части нелинейно-оптической восприимчивости третьего порядка тонких пленок J-агрегатов

4.6 Управление процессом агрегации с помощью N-алкильных заместителей.

4.7 Нелинейно-оптические свойства молекулярных J-агрегатов псевдоизоцианина с различными N-алкильными заместителями

4.8 Получение тонких пленок молекулярных .J-агрегатов с контролируемой шириной линии экситонного поглощения

4.9 Нелинейно-оптические свойства тонких пленок молекулярных J-агрегатов с контролируемой шириной линии экситонного поглощения, эффект размерного усиления.

Одномерные цепи молекул цианиновых красителей (J-агрегаты) являются объектом интенсивных исследований на протяжении нескольких десятилетий. Причиной такого продолжительного интереса являются необычные оптические свойства J-агрегатов. Впервые молекулярные J-агрегаты были получены в 1930-ых годах, в работах Джелли [1], а также независимо в работах Шейбе [2]. при исследовании поляризационных характеристик поглощения в потоке раствора цианиновых красителей. Было обнаружено, что при повышении концентрации молекул красителя, начиная с некоторого порогового значения, проявляется узкий интенсивный пик поглощения для излучения поляризованного вдоль потока. При этом проявившийся пик поглощения (J-пик) сдвинут в красную сторону относительно частоты, отвечающей основному оптическому переходу в молекуле красителя. Данный эффект связан с агрегацией молекул красителя в линейные цепи, называемые J-аг рег ат ам и.

Оптические свойства J-агрегатов описываются моделью упорядоченной структуры двухуровневых молекул, взаимодействующих между собой. Возбуждения в такой системе представляют собой экситоны Френкеля. Взаимодействия между молекулами и трансляционная симметрия приводят к де-локализации волновой функции, описывающей коллективное возбуждение, вдоль упорядоченной структуры. При этом уровень энергии возбуждения изолированной молекулы расщепляется, образуя экситонную зону с характерными правилами отбора для оптических переходов. Данные правила отбора разрешают только оптические переходы из основного состояния в состояние, находящееся на дне экситонной зоны, что в совокупности с правилом суммы сил осцилляторов для системы частиц приводит к усилению радиационных процессов, в частности, к увеличению скорости спонтанного радиационного распада [3].

Коллективизация возбуждения в молекулярных агрегатах приводит к эффективной передаче энергии возбуждения от агрегата к различного рода акцепторам [4]. Данное свойство J-агрегатов привело к их широкому практическому применению в качестве сенсибилизаторов в цветной фотографии [5]. Помимо практического применения, свойство J-агрегатов эффективно передавать энергию возбуждения имеет важное фундаментальное значение для процессов фотосинтеза. Именно структуры на основе молекулярных агрегатов играют роль светособирающей антенны, которая передает энергию оптического излучения в энергию химической реакции в реальных хло-рофильных комплексах [6].

Аналогично полупроводниковым микрокристаллам с возбуждением типа экситонов Френкеля [7]. усиление радиационных процессов, вследствие коллективизации возбуждения, позволяет ожидать для молекулярных J-агрегатов высокую оптическую нелинейность при достаточно малых (пикосе-кундных) временах релаксации. Действительно, было обнаружено, что среды на основе молекулярных J-агрегатов цианиновых красителей обладают значительной нелинейной оптической восприимчивостью ~ Ю~() С'ГС при пикосекундных временах релаксации [8, 9], а также высокой фотохимической стабильностью. Уникальное сочетание гигантской величины нелинейности со сверхбыстрыми временами релаксации делает молекулярные J-агрегаты перспективными нелинейными средами для приложений в оптической телекоммуникации.

Для практических приложений представляется актуальным получение J-агрегатов в виде тонких пленок. В настоящее время известно образование J-агрегатов ПИЦ в пленках Ленгмюра-Блоджетт или в полимерной матрице [9 15]. Температурная и радиационная стойкость таких пленок дает возможность проводить исследования структуры и динамики экситонов в J-агрегатах [13-15], их нелинейно-оптических свойств при действии лазерного излучения высокой интенсивности. Используя тонкие пленки молекулярных J-агрегатов, удалось получить в эксперименте терагерцо-вое демультиплексирование с пространственно-временным преобразованием оптического сигнала [16]. Кроме того, пленки молекулярных J-arpera-ттов рассматриваются как перспективные среды для наблюдения процессов оптической бистабильности [17 19]. и как эффективные электролюминесцентные материалы [20]

В реальных условиях в молекулярных агрегатах всегда присутствует некоторая разу поря доченность, которая привносит в систему возмущения, нарушающие трансляционную симметрию. Данная разу поря доченность приводит к локализации экситона на некоторой части агрегата. В качестве таких возмущений могут выступать примеси, тепловые колебания, нсиден-тичность элементарных ячеек агрегата, разупорядоченность положений элементарных ячеек и т.д. В результате чего коллективные явления определяются уже не физическим размером упорядоченной структуры Аг, а длиной делокализацип экситонного возбуждения N(j(i или, другими словами, когерентной длиной экситона [21, 22]. Существует ряд теоретических работ о влиянии разупорядоченности на оптические [23 34] и нелинейно-оптические свойства [21. 22] одномерных упорядоченных структур с возбуждениями, описывающимися моделью экситонов Френкеля. Однако, практически не было экспериментальных работ, посвященных исследованию влияния разупорядоченности на нелинейно-оптические свойства молекулярных агрегатов, поскольку было чрезвычайно трудно получить образцы с контролируемой степенью разупорядоченности.

Ранее нелинейно-оптические свойства J-агрегатов исследовались с помощью вырожденного [9, 11, 35. 36] и невырожденного [8. 9, 11] четырехвол-нового взаимодействия (ЧВВ), эффективность которого задается всличиной | X I - Кроме того, нелинейные свойства J-агрсгатов исследовались с помощью метода пробного поля в спектроскопии насыщения [35, 37-39], что позволяет получить информацию о мнимой части нелинейной восприимчивости В работе [35] методом пробного поля в спектроскопии насыщения измерялась мнимая часть нелинейной восприимчивости J-arpe-гатов, а с помощью соотношения Крамерса-Кронига находилось изменение показателя преломления среды. Однако, для установления механизмов нелинейности молекулярных J-агрегатов важны данные как о мнимой, так и о действительной части нелинейной восприимчивости третьего порядка. Такая информация может быть получена из измерений методом продольного сканирования (Z-.scan) [40, 41], который позволяет одновременно получать информацию как о коэффициенте нелинейного поглощения, так и о коэффициенте нелинейной рефракции.

Ввиду актуальности темы целью работы являлось выявление природы гигантской оптической нелинейности тонких пленок молекулярных агрегатов, исследование дисперсии действительной и мнимой частей нелинейно-оптической восприимчивости в области пика экситонного поглощения, определение эффектов дающих вклад в нелинейную восприимчивость, а также изучение влияния разупорядоченности на нелинейно-оптические свойства молекулярных агрегатов и экспериментальное1 наблюдение эффекта размерного усиления. Для достижения цели была поставлена, задача разработать экспериментальную установку для измерения величины и дисперсии действительной и мнимой частей нелинейно-оптической восприимчивости тонких пленок молекулярных агрегатов.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. В первой главе рассматриваются теоретические модели, отвечающие оптическим и нелинейно-оптическим свойствам одномерных молекулярных агрегатов. Рассматривается структура, экситонной зоны с учетом взаимодей

Заключение

В ходе проведенных работ была создана экспериментальная установка, позволяющая одновременно измерять дисперсию коэффициентов нелинейного поглощения и нелинейной рефракции тонких пленок методом продольного сканирования. Также создана установка, позволяющая измерять дисперсию коэффициента нелинейного поглощения методом пробного поля для диапазона температур от азотной до комнатной.

Совместно с исследовательской группой Новосибирского института органической химии СО РАН [42 63] получены тонкие пленки молекулярных J-агрегатов псевдоизоцианина иодида и псевдоизоцианина декагидро-клозо-декабората, обладающие большой величиной нелинейно-оптической восприимчивости третьего порядка ~ Ю-5 СГС при комнатной температуре и ~ Ю-4 СГС при азотной температуре, а также высокой фотохимической стабильностью. Обнаружен сдвиг линии экситонного поглощения для J-агрегатов псевдоизоцианина декагидро-клозо-декабората по сравнению с J-агрегатами псевдоизоцианина иодида.

С помощью метода продольного сканирования (Z-scan) для наносекунд-ных длительностей импульсов измерена дисперсия коэффициентов нелинейного поглощения и рефракции полученных образцов. Используя соотношения Крамерса-Кронига проведены численные расчеты дисперсии действительной части нелинейно-оптической восприимчивости по данным мнимой части. Показано, что мнимая часть нелинейно-оптической восприимчивости обусловлена динамическим просветлением пика экситонного поглощения. Обнаружено, что в измерение реальной части нелинейно-оптической восприимчивости для оптически плотных пленок становится заметным вклад, обусловленный тепловой линзой, который по абсолютной величине может быть сравнимым с основным вкладом.

Проведенный анализ соотношений, связывающих коэффициенты нелинейного поглощения и нелинейной рефракции с мнимой и действительной частями нелинейно-оптической восприимчивости третьего порядка показал, что в отличие от широко распространенного случая, когда излучение слабо поглощается на длине волны, в противоположном случае1, когда излучение существенно поглощается на длине волны, мнимая часть нелинейно-оптической восприимчивости опеределяется уже не только коэффициентом нелинейного поглощения, но также становится заметным вклад, обусловленный коэффицентом нелинейной рефракции. Аналогично для реальной части нелинейно-оптической восприимчивости заметным становится вклад коэффициента нелинейного поглощения по сравнению с основным вкладом коэффициента нелинейной рефракции. Для исследуемых тонких пленок молекулярных J-агрегатов псевдоизоцианина величины дополнительных вкладов в некторых случаях могли достигать 10 -Ь 15%.

Обнаружено, что спектр нелинейного поглощения пленок молекулярных J-агрегатов имеет два вклада: просветление на частоте резонансного экситонного поглощения и затемнение, сдвинутое в длинноволновую область по сравнению с пиком просветления. Предложена четырехуровневая модель, описывающая наблюдаемые особенности спектра нелинейного поглощения сильного излучения в исследуемых образцах.

Измерения ширины спектров линейного и нелинейного поглощения молекулярных J-агрегатов показали, что ширина спектра нелинейного поглощения уже ожидаемого значения на 15 -f 30%. Ширина, отвечающая переходу, вызывающему нелинейное затемнение, меньше ширины перехода, отвечающего динамическому просветлению на 40 -г 60%.

Совместно с исследовательской группой Новосибирского института органической химии СО РАН [42-63] были получены тонкие пленки молекулярных агрегатов псевдоизоцианина с различной длиной алкильной группы хромофора. Показано, что эффективность процесса агрегации молекул красителя улучшается с ростом длины алкильной группы хромофора. Обнаружено, что эффект сужения вклада просветления в спектр нелинейного поглощения, по сравнению с шириной линейного спектра поглощения, наблюдается для N-алкильных заместителей С]8Нз7 и С^Нзь тогда как для заместителя С L0H21 такого сужения не наблюдается.

На основе модели образования биэкситонов в молекулярных агрегатах, которая соответствует проявлению красно смещенного нелинейного затемнения, была сделана оценка снизу для изменения постоянного дипольного момента одной молекулы псевдоизоцианина в агрегате при ее оптическом возбуждении. Для исследуемых образцов эта величина составляет А//о = 3.7-=-3.8 Дебай, что составляет 30-^-40% от невозмущенного значения. Полученное значение в три четыре раза превышает значения полученные для PIC Вг [94].

В соавторстве с исследовательской группой Новосибирского института органической химии СО РАН [42 G3] разработан новый метод создания молекулярных агрегатов с контролируемой степенью статической разуиоря-доченности, который заключается во внесении в образец буферных солей, которые заполняют промежутки между агрегатами и создают окружение для молекулярных агрегатов, однородное по длине агрегатов. Используя данный метод была получена серия образцов тонких пленок молекулярных агрегатов, обладающих различной шириной линии экситонного поглощения и, как следствие, различной степенью упорядоченности.

Проведенные измерения мнимой части нелинейно-оптической восприимчивости третьего порядка для образцов с различной степенью статической разупорядоченности (и, соответственно, различной длиной делокализации экситонной волновой функции A^dei) выявили степенную зависимость величины мнимой части нелинейно-оптической восприимчивости, нормированной на число молекул, находящихся в агрегатной фазе (Imx^V^O от Длины делокализацип lmx^/N ос Njd с показателем степени 1] — 2.3 ± 0.2, что совпадает с теоретическим предсказанием // = 2.36 [21].

Измерения мнимой части нелинейно-оптической восприимчивости третьего порядка 1пг\^ для образцов не только с различной степенью статической разупорядоченности, но и с различной степенью динамической разупорядоченности, достигаемой за счет изменения температуры образцов, также показали степенную зависимость нормированной величины оптической нелинеиности от длины делокализацип ос N^gj с показателем степени г/ = 2.2±0.3, что практически совпадает с результатами полученными для статической разупорядоченности. С теоретической точки зрения, такое совпадение является очевидным только для случая низких температур, когда тепловые колебания можно считать адиабатическими и их временное поведение является несущественным.

Благодарности

Автор благодарит В.В. Шелковникова, З.М. Иванову, Н.А. Орлову. Т.Н. Герасимову за помощь в создании образцов, плодотворное сотрудничество и ценные обсуждения. Автор также благодарен П.А. Чубакову за помощь в автоматизации эксперимента и научному руководителю А.И. Плеханову за чуткое руководство и поддержку в работе. Работа была поддержана грантами: NWO № 047.009.019, INTAS 97-10434. РФФИ 96-15-96642, РФФИ 97-03-32584а. РФФИ 00-15-96808, РФФИ 02-03-33336. Госконтракт Минпромнауки № 108-155(00)-П.

1. Е.Е. Jelley, Nature (London). 139, p. 631 (1937).

2. G. Scheibe, Agnew. Cliem., 50, p. 212 (1937).

3. S. De Boer, K.J. Vink, D.A. Wiersma, Optical-dynamics of condensed molecular aggregates an accumulated photon-echo and hole-burning study of the J-aggregate // Cliem. Phvs. Lett., 137, p. 99 (1987).

4. H. Kuhn and C. Kuhn, Chromophore coupling effects //in J-aggregates, ed. T. Kobayashi (Word Scientific Publishig Co. Pte. Ltd., Singapore, 1996).

5. T. Tani, J-aggregates m spectral sensitization of photographic materials // in J-aggregates. ed. T. Kobayashi (Word Scientific Publishig Co. Pte. Ltd., Singapore, 1996).

6. O. Kuhn, V. Sundstrom, Pump-probe spectroscopy of dissipatwe transfer dynamics in photo synthetic antenna complexes: A density matrix approach // J. Chem. Phys., 107, p. 4154-4164 (1997).

7. E. Hanamura, Very large optical nonlinearity of semiconductor microcrys-tallites // Phys. Rev. B, 37. p. 1273 (1988).

8. B.JI. Богданов, E.H. Викторова, С.В. Куля, А.С. Спиро, Нелинейная кубическая восприимчивость и дефазировка экситонных переходов в молекулярных агрегатах // Письма в ЖЭТФ, 53, стр. 100-103 (1991).

9. Ф.А. Журавлев, П.А. Орлова. В.В. Шелковников, А.И. Плеханов. С.Г. Раутиан, В.П. Сафонов. Гигантская нелинейная восприимчивость тонких пленок с комплексами молекулярный J-агрегат металлический кластер // Письма в ЖЭТФ, 56, стр. 264-267 (1992).

10. V.V. Shelkovnikov, F.A. Zhuravlev, N.A. Orlova. A.I. Plekhanov, V.P.

11. Safonov, olirner films of J-aggregated cyamne dyes and m.etal clusters forпоп-lmear optical applications // Journal of Material Chemistry, 5, p. 13311334 (1995).

12. И. А.И. Плеханов, С.Г. Раутиан, В.П. Сафонов, Ф.А. Журавлев, В.В. Шелковников, Четырехфотонное рассеяние света на J-агрегатах псевдоизоцианина в полимерной матрице // Оптика и Спектроскопия, 78, стр. 92-99 (1995).

13. К. Misawa, Н. Оно, К. Minoshima, Т. Kobayashi, New fabrication method for highly oriented J-aggregates dispersed in polymers / / Appl. Phys. Lett., 63, p. 577-579 (1993).

14. D.A. Higgins, P.F. Barbara, Excitomc transitions in ,J-aggregates probed by near-field scanning optical microscopy //J. Phys. Chem., 99, p. 3-7 (1995).

15. D.A. Higgins. P.J. Reid, P.F. Barbara, Structure and exciton dynamics in J-aggregates studied by polarization dependent naer-field scanning optical microscopy 11 J. Phys. Chem., 100, p. 1174-1180 (1996).

16. M. Furuki, S. Tatsuura, O. Wada, M. Tian, Y. Sato, L.S. Pu, Single shot dimultiplexmg of 1 THz light pulses by time-to-space conversion using a film of organic dye J-aggregates // IEICE Trans. Electron., E83. p. 974980 (2000).

17. H. Glaeske, V.A. Malyshev, K.-H. Feller, Mirrorless optical bistability of an ultrathin glassy film built up of oriented J-aggregates: Effects of two-exciton states and exciton-exciton annihilation // J. Chem. Phys., 114, p. 1966-1969 (2001).1. J 04

18. V.A. Malyshev, H. Glaeske, K.-H. Feller, Bistable behavior of transmitt.iv-ity of an ultra thin film, comprised of linear molecular aggregates // Opt. Comm., 169, p. 177-181 (1999).

19. V.A. Malyshev, H. Glaeske, K.-H. Feller, Intrinsic optical bistablility of an ultrathm film consisting of oriented linear aggregates //J. Cliern. Pliys., 113, p. 1170-1176 (2000).

20. E.I. Maltsev, D.A. Lypenko, B.I. Shapiro et al., J-aggregate electroluminescence in dye doped polymer layers // Appl. Phvs. Lett., 73. p. 3641-3643 (1998).

21. J. Knoester, Third-order optical response of molecular aggregates. Disorder and breakdown of size-enhancement // Chem. Phys. Lett., 203, p. 371 (1993).

22. V. Malyshev, Localization length of one-dimensional exciton and low-temperature behaviour of radiative lifetime of L-aggregated dye solutions // J. Lumin., 55. p. 225-230 (1993).

23. E.W. Knap}), Line, shapes of molecular aggregates, exchange narrowing and mtersite correlation // Chem. Phys., 85, p. 73 (1984).

24. H. Fidder, J. Knoester, D.A. Wiersma, Optical properties of disordered molecular aggregales: a numerical study // J. Chem. Phys. 95, p. 7880 (1991).

25. F.C. Spano and S. Miikaiiiel, Superradiance in m.olecular aggregates // J. Chem. Phys., 91, p. 683 (1989).

26. N.F. Mott and W.I). Twose, The theory of impurity conduction // Adv. Phys., 10, p. 107 (1961).

27. R. Landaner. Electrical resistance of disordered one-dimensional lattice // Philos. Mag., 21. p. 863 (1970).

28. J. Klafter and J. Jortner, Effects of stuctural disoder on the. optical properties of molecular crystals // J. Chem. Phys., 68. p. 1513 (1978).

29. M. Schreiber and Y. Toyozawa. Numerical experiments on the absorption tineshape of the exciton under lattice vibrations //J. Phys. Soc. Jpn., 51, p. 1528-1543 (1981).

30. M. Schreibcr, in Proceedings of the Localization 1990 Conference, London, Inst. Phys. Conf. Ser. No. 108, p. 65 (1990).

31. A. Bonkahil and D.L. Huber. Inhornogeneous broadening in excitonu: systems //J. Lumin. 45. p. 13 (1990).

32. A. Kohler, A.M. Jayannavar, and P. Reineker, Excitonic line shapes of disordered solids / / Z. Phys. B, 75, p. 451 (1989).

33. M. Weissmarin and N.V. Cohan, Density of states of a one-dimensional system with off-diagonal disorder // J. Phys. C, 8, p. L145 (1975).

34. G. Theodoron and M.H. Cohen. Extended states in a one-dimensional system with off diagonal disorder // Phys. Rev. B, 13, p. 4597 (1976).

35. Y. Wang, Resonant third-order optical nonlinearity of molecular aggregates with low-dimensional excitons // J. Opt. Soc. Am. В., B8, p. 981-986 (1991).

36. R. Gadonas, K.-H. Feller. A. Pugzlys, Wavelength dependent nonlinear optical properties of pseudoisocyarnne J-aggregates // Opt. Comm., 112, p. 157-161 (1994).

37. H. Fielder, J. Knoester, D. Wiersma, Observation of the one-exciton to two-exciton transition in a J-aggregate // J. Chem. Phys., 98, p. 65646566 (1993).

38. M.-L. Horng, E.L. Qiiitevis, Excited-state dynamics of polymer-bound J-aggregates // J. Pliys. Cliem., 97. p. 12408-12415 (1993).

39. A. Johnson, S. Kumazaki, K. Yoshihara, Pump-probe spectroscopy and ex-citon dynamics of J-aggregates at high pump intensities / / Chem. Phys. Lett., 211, p. 511-515 (1993).

40. M. Slieik-Bahae. A.A. Said. E.W. Van Stryland. High-sensitivity, single-beam n2 measurements // Opt. Lett., 14, p. 955-957 (1989).

41. M. Sheik-Bahae, A.A. Said W. Tai-Huei, D.J. Hagan, E.W. Van Stryrand, Sensitive measurement of optical nonhnearities using a single beam // IEEE, J. Quant. Elect. QE-26, p. 760-769 (1990).

42. R.V. Markov. A.I. Plekhanov, V.V. Shelkovnikov. J. Knoester, Giant nonlinear optical response of interacting one-dimensional Frenkel excitons in molecular aggregates // Physiea Status Solidi (1)), 221, p. 529-533 (2000).

43. P.B. Марков, З.М. Иванова, А.И. Плеханов. Н.А. Орлова, В.В. Шел-ковников. Резонансный поглотитель на основе тонких пленок J-агрегатов псевдоизоцшшина // Квантовая Электроника, 31. стр. 10631066 (2001).

44. R.V. Markov, A.I. Plekhanov, S.G. Rautian, N.A. Orlova, V.V. Shelkovnikov. V.V. Volkov, Nonlinear optical properties of two types of PIC J-aggregates in thin Itlms // Proceedings of SPIE, 3347. p. 176-183 (1998).

45. A.I. Plekhanov, R.V. Markov. S.G. Rautian, N.A. Orlova, V.V. Shelkovnikov, V.V. Volkov, Third-order nonlinear optical properties of the films of cyanine aye with borate anion // Proceedings of SPIE, 3473, p. 20-30 (1998).

46. R.V. Markov, A.I. Plekhanov, S.G. Rautian, N.A. Orlova, V.V. Shelkovnikov. Nonlinear optical properties of cyanine dyes J-aggregates in thin films measured by Z-scan technique // Proceedings of SPIE, 3734, p. 261-270 (1999).

47. R.V. Markov, A.I. Plekhanov. S.G. Rautian, N.A. Orlova, V.V. Shelkovnikov, Optical properties of thin solid filrns of J-aggregated dyes with long alkyl constituents // Proceedings of SPIE, 4086, p. 733-736 (2000).

48. F.C. Spano. S. Mukamel. Nonlinear susceptibilities of molecular aggregates:enhancement of \{'X) by skc // Phys. Rev. A, 40. p. 5783 (1989).

49. V.V. Egorov, Electron-transfer approach to the nature of the optical line-shape for molecular J-aguregates j j Chem. Phys. Lett. 336. p. 284-291 (2001).

50. R.M. Hochstrasser and J.D. Whiteman, J. Chem. Phys., 56, p. 5945 (1972).

51. A. Rodriguez. V.A. Malyshev, F. Dominguez-Adame, Numerical study of absorption spectra of FrenkeI excitons in two-dimensional disordered lattices with long-range dipole-dipole interaction // J. Lumin., 83-84, p. 131-134 (1999).

52. V. Sundstrom, T. Gilibro. R. A. Gadonas, and A. Piskarskas, Annihilation of singlet excitons in J-aggregat.es of pseudoisocyanine (PIC) studied by pico- and subpico second spectroscopy j j J. Chem. Phys. 89, p. 2754 (1988).

53. P.D. Antoniou and E.N. Eeonomou, Absence of Andersons transition in random lattices with off-diagonal disorder // Phys. Rev. B, 16, p. 3768 (1977).

54. A. Rodriguez, F. Dominguez-Adame, G.G. Kozlov and V.A. Malyshev,

55. Density of Hates 'ivd localization properties of a one-dimensional Frenkel Hamiltonian with off-d.ia,gona.l disorder // J. Lumin., 76-77. p. 470-473 (1997).

56. J.D. Bauer. V. Logovinsky. and J.L. Skinner, Localisation in topological,ly disordered systems // J. Phys. C. 21, p. L993 (1988).

57. E.N. Eeonomou and M.H Cohen, Localization in one-dimensional disordered systems // Phys. Rev. B, 4, p. 396 (1971).

58. D.H. Dunlap. K. Kundii, and P. Phillips. Absence of localization in certain statically disordered lattices in any spatial dimension // Phys. Rev. B. 40. p. 10999 (1989).

59. B. Kopainsky, Л.К. Hallermeier \V. Kaiser, On the aggregates of pseudoiso-cyanine chloride (PIC) // Chem. Phys. Lett. 87, p. 7-10 (1982).

60. B. Kopainsky, V, . Kaiser. Ultrafast transient processes of monomers, dimers, and aggn qates of vseudoisocyanine chloride (PIC) // Chem. Phys.1.tt., 88, p. 357-361 (1982).

61. F. Dorningiu iz-Ada me. Y,A. Malyshev, Frenkel excitons in one-dimensional systems with correlated disorder // J. Lumin., 83-84, p. 61-67 (1999).

62. F. Dominguez-Ada me, V.A. Malyshev, A. Rodriguez, Absorption line shape of Frenkel (xcitom in one- dimensional random chains with pairwise correlated Gauss-a,n disor-l-x // Chem. Phys., 224. p. 351-359 (1999).

63. D.J. Thouiess, Phys. Rep. 13, p. 93 (1974).

64. H. Fidder. J. Terpstra. D.A, Wiersrna, Dynamics of frcnkel excitons in disordered molecular aggregates //J. Cliem. Phys., 94, p. 6895 (1991).

65. H. Fidder, D. A. Wiersrna, Resonance light scattering study and line-shape Simula,Hon of the J band j/ Phys. Rev. Lett., 66. p. 1501-1504 (1991).

66. D.L. Huber, Chem. Piiys. 128. p. 1 (1988).

67. H. Sumi, Exciton-phonon interaction in the coherent potential approximation with aoplicav/on to o-utical spectra // J. Phys. Soe. Jpn., 32, p. 616 (1972).

68. A. Tilgner, H.P, Trommsclorf?, J.M. Zeigler, and R.M. Hoehstrasser, Excitation dynamics in polysilmes // J. Lumin., 45, p. -373 (1990).

69. V.A. Malyshev. F. Domiugiiez-Adame, Motional narrowing effect in one-dimensional Frenkd chain* "nth configurational disorder // Chem. Phys. Lett., 313. p. 25" (1999).

70. P.W. Anderson. АЬчспсе of diffusion in certain random lattices // Phys.

71. Rev., 109, p. 149:: .1958)

72. L. D. Bakahs, J. Knoesr.or. Linear absorption as a tool to measure the exciton delvc.alizG.tbn length m molecular assemblies // J. Lumin., 87-89, p. 66 (2000'

73. K. Misawa, 3. Abu hide., N. Horie. T. Kobayashi, Wavelength and polarization dependent :- of svectra' hole-burning efficiency in highly oriented J-aggregates // Chem. Phys. Lett,. 240, p. 210-215 (1995).

74. F.C. Spano MulUvUi-phoitm absorption and saturation in Frcnkel-exciton chains // Phys. Rev. B. 45. p. 1307 (1992).

75. V.A. Malysnev, G.G. Koziov. K.-H. Feller, Channels of the exciton-exciton annihilation in o);e-dmiensional aggregates at low temperature // Cliein. Pliys., 254, p. 31 38 (2000).

76. I.V. Ryzhtr- . G.C. K<//!ov. V.A. Malyshev. J. Knoester. Low-temperature kinetics of rxciton -cxciton annihilation of weakly localized one-dimensional Frenkel exatons /7 .]. СЬеш. Pliys., 114, p. 5322-5329 (2001).

77. F. Spano. Риту-probe sv :ctrum of interacting one-dimensional exatons: biexcitons arid J-aggregates // Cliem. Pliys. Lett. 234. p. 29 (1995).

78. V.M. Agranovieh. M.L). Galaniii. Electronic excitation energy transfer in condensed ?',.atter <ч1. YAL Agranovieh, A.A. Maradudin (North-Holland, Amsterdam. 1982).

79. J. Knoestei. F.C. Spano. Theory of pump-probe spectroscopy of molecular J-aggregates j j in J-aggregates, ed. T. Kobayashi (Word Scientific Publishig Co. Pte. Ltd., Singapore. 1996).

80. K. Misawa, K. Mil -isHnja. Giant static dipole moment change on electronic excitation in highly orient*d J-aggregates // Cliem. Plivs. Lett., 220, p. 251 (1994).

81. R. Gadonas Nonlinear optica,I properties of pseudoisocyanine J-aggregates // in J-aggregat:: -. ed. T. Kobayashi (Word Scientific Publishig Co. Pte. Ltd., Singapore. 1996l

82. K. Miiioslmna. M. Taiji, A. Ueki, et al. Direct interferometric measurements of femtosecond, time-re wived dispersion relations m J-aggregat.es / / Nonlinear Optics 14. p. 39-46 (1995).

83. Y.M. Cheung, S.k. Gaveu. Optica,I, novlinearities of tea studied, by Z-scan and, four-wave miring techniques // J. Opt. Soc. Am. В., 11, p. 636-643 (1994).

84. W. Zao, P. Palffy-Mulioray, Z-scan measurement of using top-hat beams // Appl. Phys. I.eii. 65, p. 673-C75 (1994).

85. B.A. Швец. С.В. Рыхлингкнй. Автометрия. 1, стр. 5 (1997).

86. L. Yang, R. Dorsinviiie, Q.Z. Wang etc., Excited-state nonlinearity inpolythiophene thin films investigated by the Z-scan technique. // Opt. Lett., 17, p. 323-325 (1992).

87. И.Р. Шен, Принцип-,г нелинейной оптики (Haya, Москва, 1989).

88. А. Ярив, Квантовая электроника, стр. 488 (Советское радио, Москва, 1980).

89. С.Г. Раутиан. Г.И. Смирнов. A.M. Шалагин. Нелинейные резонансы в спектрах атомов и молекул, стр. 312 (Паука, Новосибирск, 1979).

90. S. Sugiyama. Н. Уао. О. Matsuoka. R. Kawabata, N. Kitaiimra. S. Ya-mamoto, Three-dimens '.or;a,I structure of J-aggregates of pseudoisocyanine chloride dyes at a mix a/'solution interface reveald by AFM // Cliem. Lett., 1, p. 37 (1999).

91. R. Oda, I. Hue, Л.-С. Homo. Elongated aggregates formed by catiomc gernini surfactant / / Laimmuir. 15, p. 2384 (1999).

92. K. Minoshiina, M. Taiji. K. Misawa, T. Kobayashi, Femtosecond nonlinear optical dynamics of excit.ons in J-aggregates // Cliem. Phys. Lett., 218, p. 67-72 (1994).

93. R. Gadonas, K.-H. Feller, A. Pugzlys, et al., Wavelength and intensity dependent transient degenerate four-wave mixing in pseudoisocyanine J-aggregates // J. Cliem. PI:vs., 106. p. 8374-8383 (1997).

94. H. Kuliii and С. Kulm. Ckrornophore coupling effects // in J-aggregates, p. 10, ed. T. Ivobayashi (Word Scientific Publishig Co. Pte. Ltd., Singapore, 1996).

95. I. Renge, U.P. Wild, Sol,vent, temperature, and excitonic effects in the optical spectra of pseudoisocyanine monomer and J-aggregates // J. Phys. Chem. 101, p. 7977-7988 (1997).

96. H. Kuhn and C. Kulni. Ohromophore coupling effects // in J-aggregates, p. 20-21, ed. T. Kobayashi (Word Scientific Publisliig Co. Pte. Ltd., Singapore. 1996).