Возбуждение сложных органических соединений электронами низких энергий тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

На правах рукописи

МУРТАЗАЛИЕВ ДЕНИС ВАЛЕРЬЕВИЧ

ВОЗБУЖДЕНИЕ СЛОЖНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕКТРОНАМИ НИЗКИХ ЭНЕРГИЙ

01 04 05 - оптика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Томск - 2007

Работа выполнена на кафедре общей физики ФГОУ ВПО «Чувашский государственный университет» и в Институте молекулярной и атомной физики Н А.Н Беларуси

Научный руководитель

доктор физико-математических наук, профессор Казаков Сергей Михайлович (ФГОУ ВПО «Чувашский государственный университет», г Чебоксары)

Научный консультант

кандидат физико-математических наук, Кухто Александр Васильевич (Институт молекулярной и атомной физики HAH Беларуси, г Минск)

Официальные оппоненты доктор физико-математических наук, профессор

Копылова Татьяна Николаевна (ГОУ ВПО «Томский государственный университет», г Томск)

кандидат физико-математических наук, доцент Онопенко Галина Александровна (Томский государственный архитектурно-строительный университет, г Томск)

Ведущая организация Институт опгики атмосферы СО РАН, г Томск

Защита диссертации состоится 30 мая 2007 года в 14 часов 30 минут в 119 аудитории на заседании Диссертационного совета Д 212 267 04 в ГОУ ВПО «Томский государственный университет» по адресу 634050, г Томск, пр Ленина, 36

С диссертационной работой можно ознакомиться в Научной библиотеке Томского государственного университета по адресу г Томск, пр Ленина, 34а

Автореферат разосланапреля 2007 г

Ученый секретарь ■—■&■

Диссертационного совета Д 212 267 04 V пЛ^УЩр Б Н Пойзнер

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для исследования структуры электронных состояний атомов и молекул используются разнообразные экспериментальные методы фотопоглощение, фотоионизация, спектроскопия потерь энергии электронов, спектроскопия электронов, эжектируемых в результате автоионизации, масс-спектрометрия и тд Подобные исследования были очень плодотворны в недавнем прошлом при изучении атомов и простых молекул, находящихся в свободном состоянии Что касается сложных органических соединений, то в большинстве случаев они исследуются оптическими методами, а сами объекты исследования при этом находятся либо в твердом состоянии, либо в растворе Исследования возбуждения паров органических молекул электронами чаще всего ведутся в электроразрядных устройствах в присутствии буферного газа, уменьшающего длину свободного пробега электронов и увеличивающего эффективность их взаимодействия с молекулами Лишь отдельные работы выполнены в условиях однократных столкновений монокинетических пучков электронов регулируемой энергии с "чистыми" парами органических соединений В значительной части этих работ использовались пучки электронов высоких энергий (Е> 100 эВ)

Использование электронных пучков для исследования структуры и флуоресцентных свойств сложных органических молекул, положенное в основу данной работы, может существенно дополнить информацию, полученную оптическими методами, а также позволяет исследовать некоторые свойства молекул и явления, которые недоступны для оптических методов К достоинствам электронной спектроскопии можно отнести следующее

— широкий диапазон энергий возбуждения электронных состояний, доступных наблюдению (1-15 эВ в данной работе) Верхняя граница наблюдаемых состояний традиционного метода фотопоглощения не превышает 6 эВ,

— возможность прямого наблюдения электронных переходов в триплет-ные состояния,

— возможность исследования динамики возбуждения электронных состояний и спектров флуоресценции при изменении энергии электронного пучка

Сложные органические соединения, обладающие люминесцентными свойствами, находят в настоящее время широкое применение в различных областях науки и техники Многие из них обладают красящим эффектом, что обусловило их использование в качестве красителей [1] Еще более известны органические люминофоры и сцинтилляторы [2] Но наибольший интерес к эффективно люминесцирующим органическим соединениям связан с возможностью их использования в качестве лазерно-активных сред [3] Огромный перечень активных сред на основе органических молекул систематизирован в работах [4-8] Сообщения о создании первых лазеров, работающих на парах органических соединений [9-10], также стимулировали исследования, свободных молекул в газовой фазе

Органические соединения являются эффективными преобразователями не только оптического излучения, но и прямыми преобразователями электрической энергии в световую Пленки таких соединений, как нафталимид и др , с успехом применяются для создания органических электролюминесцентных ячеек (диодов) [11-12] Эти соединения получили название электроактивных

Многие органические молекулы обладают биологической активностью, с чем связан повышенный интерес к ним Это соединения рядов индола, кар-базола, дибензофурана, флуорена и флуоренона При исследовании структуры и динамики белков и пептидов чрезвычайно важную роль играет триптофан - наиболее интенсивно флуоресцирующая аминокислота [13-15]

Свойства сложных органических молекул при оптическом возбуждении изучены достаточно широко [16—20] Многие из них имеют многочисленные практические применения, но что касается информации о структуре энергетических уровней свободных молекул, то она еще далеко не полна Именно необходимость получения информации о строении и свойствах соединений, имеющих большое практическое значение, методами, ранее нетрадиционными для физики сложных органических молекул, и обусловливает актуальность данной работы

Цель работы. Установление закономерностей неупругого взаимодействия электронных пучков низких энергий (Е <50 эВ) со сложными органическими молекулами, находящимися в газовой фазе, в условиях однократности столкновений

Достижение поставленной цели требовало решить следующие задачи

- модернизировать имеющиеся экспериментальные установки, разработать и изготовить систему напуска паров легколетучих молекул, автоматизировать процессы накопления сигналов и управления спектрометрическими установками,

- исследовать спектры потерь энергии электронов в парах органических соединений, а также их оптические спектры флуоресценции, возбуждаемые электронами различных энергий,

- проанализировать наблюдаемые закономерности в спектрах и связать спектрально-люминесцентные характеристики молекул с их строением

Объект и предмет исследования Объектом исследования являются, во-первых, процессы столкновений электронов малых энергий (Е <50 эВ) с молекулами паров органических соединений, во-вторых, - возбуждение и радиационный распад электронных состояний молекул полиаценов, полифенилов, производных фурана, оксазола, оксадиазола, флуорена и флуоренона, хе-латов европия, биологически активных и электроактивных соединений, Предметом исследования являются квантово-механические модели указанных процессов и явлений

Методы исследования Основными методами исследования молекул, использованными в работе, являются методы электронной и электронно-оптической спектроскопии В первом из них анализируются энергетические спектры электронов, рассеянных молекулами в результате неупругих элек-

тронно-молекулярных взаимодействий (спектроскопия потерь энергии электронов) Во втором - исследуются оптические спектры флуоресценции, возбуждаемые электронным ударом

Научные положения, выносимые на защиту:

1 Наиболее вероятно возбуждаются электронами с энергиями 10 и более электрон-вольт высоколежащие синглетные состояния сложных органических молекул (за исключением 2,5-дифенилфурана (ППФ) и динафтофура-на) Вероятность прямого электронного возбуждения самых нижних S состояний в подавляющем большинстве случаев в несколько раз меньшая

2 Вероятность прямого электронного возбуждения низколежащих три-плетиых состояний при энергиях 15-20 и более электрон-вольт в десятки раз меньше в сравнении с вероятностью возбуждения синглетных состояний

3 Введение в молекулу флуоренона атомов йода, а в молекулу трехли-гандного комплекса европия - атомов брома приводит к значительному (3-5 раз) возрастанию интенсивности отдельных полос спектра потерь энергии (эффекттяжелого атома)

4 Спектры флуоресценции сложных органических молекул, возбуждаемых электронным ударом (энергия электронного пучка <500 эВ), имеют бесструктурный вид Спектры полусложных молекул содержат проявления колебательной структуры, которая наиболее контрастна при малых энергиях столкновений (несколько десятых долей электрон-вольт над порогом процесса)

5 Функции возбуждения полос флуоресценции органических соединений достигают максимума при 3—4 единицах пороговой энергии, а затем медленно спадают при увеличении энергии В рядах родственных соединений скорость спада функций уменьшается по мере усложнения молекул и возрастает при увеличении числа гетероатомов азота в пятичленном цикле молекуле

Достоверность защищаемых положений и других результатов определяется

- использованием современной экспериментальной установки, прототип которой успешно использовался ранее для исследования элекгронно-атомных столкновений (Казаков С М , 1991 г ),

- хорошим согласием в структуре и энергетическом положении (не хуже 0,1 эВ) полос спектров потерь энергии электронов в парах отдельных органических соединений, исследованных другими авторами бензол и антрацен (Allan М, 1989 г), п-терфенил (Venghaus Н, Hinz H.-J, 1975), производные оксазола и оксадиазола (Борисевич Н А , Грузинский В В и сотр , 1985 г) и т д , а также соответствием полученных результатов многочисленным данным по фотопоглощению паров и растворов органических соединений и теоретическим расчетам электронных состояний молекул (Майер Г В , Данилова В И, 1984 г) Зарегистрированные в данной работе спектры паров соединения Alq3 получили в дальнейшем свое полное подтверждение при исследовании взаимодействия электронных пучков больших энергий с тонкими пленками (Yamanaka М , Kudo J, 2003 г)

- хорошим согласием в структуре и положении полос флуоресценции молекул, возбуждаемых электронным ударом, с аналогичными данными, полученными при оптическом способе возбуждения Зависимость структуры полос некоторых молекул от энергии налетающих электронов подтверждается наблюдением этого эффекта при возбуждении фотонами (Борисевич Н А , 1967 г) и электронами (Грузинский В В и сотр , 1994 г )

Научная ценность защищаемых положений.

1 Полученные результаты имеют фундаментальное значение, поскольку они расширяют наши представления о структуре электронных состояний свободных сложных органических соединений и особенностях их возбуждения электронами низких энергий

2 Результаты работы демонстрируют связь между строением и спектральными характеристиками молекул, что позволит прогнозировать свойства вновь синтезируемых органических соединений Они полезны для проверки теоретических приближений при описании процессов возбуждения и дезактивации электронных состояний органических соединений

3 Информация об энергиях возбуждения триплетных состояний молекул, относительных интенсивностях соответствующих полос в спектрах потерь энергии и их энергетических зависимостях обеспечивает развитие и уточнение спектрально-люминесцентной систематики органических молекул

Практическая значимость защищаемых положений н других результат ов.

Полученные новые данные являются базой для определения и прогнозирования основных характеристик развивающихся молекулярных электронных и оптоэлектронных устройств

Соединения рядов индола, карбазола, дибензофурана, флуорена и флуоренона являются биологически активными, что может быть использовано в медицине

Эффективно люминесцирующие органические соединения могут найти применение в качестве лазерно-активных сред в физике лазеров

Внедрение результатов диссертации и перспективы их применения.

Результаты исследований в виде учебно-методических пособий с 2001 г используются студентами физико-технического факультета Чувашского госуниверситета при выполнении лабораторных работ по курсу «Атомная и молекулярная спектроскопия» Разработанная аппаратура используется при выполнении дипломных и курсовых работ Имеется акт о внедрении

Личный вклад автора. Диссертация является итогом исследований, выполненных совместно с научным руководителем и сотрудниками Чувашского госуниверситета и ИФ HAH РБ Автор принимал активное участие в модернизации и автоматизации экспериментальных установок, отработке методики проведения экспериментов, разработке программного обеспечения для ПК При непосредственном участии автора было получено большинство результатов, представленных в диссертации Автор принимал активное участие в обработке экспериментальных данных и написании научных работ Им

проанализировано состояние проблемы, обобщены результаты исследований, сформулированы научная новизна и выводы диссертационной работы

Связь работы с научными программами, планами, темами. Представленные в диссертационной работе экспериментальные результаты получены на кафедре общей физики Чувашского государственного университета Проведенные исследования являются составными частями двух научно-исследовательских тем, поддержанных Российским фондом фундаментальных исследований "Взаимодействие сложных органических молекул в газовой фазе с электронами", 2000-2001 гг (№ 00-02-81052 Бел2000_а), "Преобразование энергии электронов электроактивными органическими материалами в твердой и газовой фазе", 2002-2003 (№ 02-02-16747)

Апробация работы. Результаты, которые представлены в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на VII международной конференции "Методы и применение флуоресцентной спектроскопии" (Амстердам, Нидерланды, 16-19 сентября 2001 г), Вавиловской конференции по люминесценции (Москва, Россия, 16-19 октября 2001 г.), конференции молодых ученых и аспирантов "ИЕФ'2001" (Ужгород, Украина, 11-13 сентября 2001 г.), V международной конференции Атомные и молекулярные импульсные лазеры (Томск, Россия, 10-14 сентября 2001 г), XXII съезде по спектроскопии (Звенигород, Россия, 8-12 октября 2001 г), II международной конференции по элементарным процессам в атомных системах (СЕРАБ-2) (Гданьск, Польша, 2-6 сентября 2002 г), VI международной конференции Атомные и молекулярные импульсные лазеры (Томск, Россия, 15—19 сентября 2003 г), XXIII международной конференции по физике электронных и атомных столкновений (XXIII1СРЕАС) (Стокгольм, Швеция, 23-29 июля 2003 г), международной учебно-методической конференции Современный физический практикум (Москва, Россия, 22-24 июня 2004 г ), XXIII съезде по спектроскопии (Звенигород, Россия, 17-21 октября 2005 г )

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 работ, список которых приводится в конце автореферата

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка использованной литературы, содержащего 133 наименования Работа изложена на 197 страницах, содержит 90 рисунков, 2 таблицы и одно приложение

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи работы, подчеркнуты научная новизна и практическая ценность полученных результатов, а также оценен личный вклад автора в получение экспериментальных данных, их апробацию и публикацию

Глава I "Строение и спектры сложных органических соединений" носит обзорный характер кратко рассмотрены особенности строения органических молекул, виды связей, приводящих к образованию устойчивых соединений, типы орбиталей и их гибридизация, представлена общая схема фотофи-

зических процессов в многоатомных молекулах, находящихся в свободном состоянии, а также спектрально-люминесцентная систематика молекул, отмечаются изменения в строении энергетических уровней сложных органических соединений и характере взаимодействия между ними при переходе от растворов к свободным молекулам

Значительное внимание в главе уделено анализу имеющихся результатов, полученных другими авторами по возбуждению сложных молекул электронным ударом в области малых энергий столкновения Делается вывод об отсутствии в литературе систематических данных по этому вопросу

Глава II "Экспериментальные установки и методики измерений" посвящена описанию экспериментальных установок, использованных в работе Поскольку для исследования структуры и свойств сложных органических соединений нами были выбраны два основных направления - электронный и электронно-оптический, то для их практической реализации были использованы две экспериментальные установки, общими для которых являются способ возбуждения молекул (низкоэнергетический электронный удар) и способ приготовления мишени (заполнение вакуумированной ячейки парами исследуемых веществ)

Первая экспериментальная установка представляет собой электронный спектрометр для исследования спектров энергетических потерь электронов в области энергий первичного возбуждающего пучка, меньших 50 эВ с разрешением 0,2-0,4 эВ Цилиндрический электронный пучок формируется пяти-анодной электронной пушкой, источником электронов в которой является оксидный катод косвенного накала, и направляется по оси паронаполненной ячейки — миниатюрной камеры столкновений, представляющей из себя пустотелый блок из нержавеющей стали (40x23x23 мм), внутри которого находится приемник нерассеянных электронов - цилиндр Фарадея Величина тока пучка, измеряемая цилиндром Фарадея, составляла 1-30 мкА Пары исследуемых веществ поступают в ячейку по паропроводу из резервуара с твердофазным исследуемым соединением В зависимости от свойств соединения резервуар находился либо внутри вакуумной камеры спектрометра, либо за ее пределами (для соединений с высокой упругостью паров) Рабочее давление паров в ячейке ~ 10~3 Topp Электроны, рассеянные в зоне столкновений на угол 90°, анализируются по энергиям с помощью 127-градусного цилиндрического электростатического энергоанализатора и регистрируются в режиме счета одиночных импульсов вторичного электронного умножителя Разработанная система регистрации импульсов позволяет полностью автоматизировать процесс записи спектров потерь энергии, их обработку и представление с помощью ЭВМ

Вторая экспериментальная установка предназначена для исследования флуоресценции паров органических соединений Она содержит отдельные элементы, характерные для первой установки электронную пушку, ячейку, систему напуска паров и вакуумную систему, а также оптическое оборудование В электронной пушке применялся прямонакальный катод из торирован-ного вольфрама, более устойчивого к отравлениям парами, что позволяло

проводить длительные эксперименты Диапазон энергий первичного пучка электронов был расширен до 500 эВ. Излучение молекул через ряд кварцевых окон в стенке ячейки и вакуумной камеры поступает на вход дифракционного монохроматора СДМС с плоской решеткой 1200 штр/мм, поворотом которой обеспечивается сканирование спектра Регистрация излучения производится фотоэлектронным умножителем В ходе выполнения работы спектральная установка была полностью автоматизирована регистрация оптического излучения стала осуществляться в режиме счета одиночных импульсов ФЭУ и их накопления многоканальным анализатором, поворот дифракционной решетки - с помощью шагового двигателя, установка и изменение энергии пучка - с помощью ЭВМ Это сделало возможным длительное и многократно повторяющееся накопление слабого оптического сигнала, а также измерение энергетических зависимостей интенсивности полос флуоресценции с одновременной регистрацией силы тока пучка электронов в дискретном режиме

В конце главы дается детальное описание методики записи и обработки электронных и оптических спектров, а также приводятся результаты сопоставления полученных данных с данными других авторов, подтверждающие работоспособность использованных экспериментальных устройств

Глава 111 "Результаты экспериментальных исследований и их обсуждение" содержит результаты исследования спектров потерь энергии электронов в парах следующих органических молекул бензола, ароматических конденсированных углеводородов (нафталин, антрацен, нафтацен), ароматических соединений цепочечной структуры (дифенил, п-терфенил, п-кватерфенил), производных фурана (дибензофуран, 2,5-дифенилфуран, динафтофуран), производных оксазола и оксадиазола (ППО, БПО, ББО, а-НПО, ПОПОП, ППД, ППД-ОСНз, ПБД), флуорена, флуоренона и дийодфлуоренона, биологически активных соединений (индол, грамин, 3-индолил-пропионовая кислота, триптофан, И-ацетил-Ь-триптофан, формил, карбазол), органических комплексов европия (Eu3+(BTFA)3TPPO и Eu (Br-BTFA)3TPPO) и электроактивных соединений (ТПД и Alq3) Для большинства из них представлены и спектры флуоресценции, возбуждаемые электронами

Бензол Спектры потерь энергии электронов в парах бензола для энергий пучка Е = 25 и 13 эВ представлены на рис 1. Идентификация наблюдаемых полос произведена на основании данных Герцберга [21] и Аллана [22] Характерным для спектров бензола является наличие широкой и интенсивной полосы 3 (Епотерь= 7,15 эВ), обусловленной в основном возбуждением состояния S3, а также полосы 5 (Епотсрь= 10,0 эВ), связанной с возбуждением серии ридберговских состояний, сходящихся к границе R| (11,48 эВ) Эти полосы оказались характерными для многих из исследованных нами органических соединений Переход в низколежащее триплетное состояние Т] (полоса 1) обладает высокой интенсивностью, имеющей тенденцию к росту с уменьшением энергии налетающего пучка Состояние S2 проявляется в наших спектрах как слабовыраженная особенность на фоне интенсивной полосы 3 при энергии около 6,5 эВ

Полиацены В спектрах полиаценов (см рис 1) интенсивность перехода в синглетное Бз состояние по отношению к интенсивности перехода в состояние еще более возрастает, соответствующая полоса становится в два раза уже, чем в бензоле Последнее обстоятельство частично может быть объяснено тем, что состояние 82 в полиаценах лежит значительно ближе к состоянию нежели к состоянию Б3 По мере усложнения молекул в ряду полиаценов наблюдается смещение полос спектра в область меньших энергий, а также все более значительное уменьшение интенсивности переходов в самое нижнее триплетное состояние (полоса 1 на всех приведенных спектрах)

Можно отметить, что максимумы полос в спектрах потерь энергии чаще всего на 0,2-0,3 эВ превосходят положение полос в спектрах фотопоглощения растворов и практически совпадают с положением полос в парах

Полифенилы Были исследованы простейшие молекулы полифенилов дифенил, п-терфенил, п-кватерфенил (см рис 1) Для них наблюдается большее сходство СПЭЭ со спектрами бензола наличие интенсивной и широкой полосы в области 5,5-9,0 эВ (переход в состояние Бз), а также полосы при Еп01«:рь около 10 эВ Причем обе из них практически остаются "неподвижными" при усложнении молекулы Отличие в обсуждаемых участках спектра заключается в более высокой интенсивности перехода в состояние Бг, что приводит к характерному виду объединенного контура полос 3 и 4 для всех полифенилов и значительному отличию от формы аналогичной полосы полиаценов

Проведено сопоставление с имеющимися экспериментальными данными по фотопоглощению паров и растворов рассмотренных молекул, СПЭЭ (п-терфенил) и теоретическими расчетами

Флуоресценция бензола, полиаценов и полифенилов Флуоресценция паров бензола мало интенсивна, поэтому нами исследованы лишь оптические функции возбуждения флуоресценции бензола, записанные с использованием широкополосного светофильтра (для отсечки длинноволновых засветок) в качестве спектрального прибора Область энергий пучка составляла при этом Е= 4-150 эВ Данные измерения подтвердили наличие структурных особенностей на оптических функциях возбуждения (ОФВ), обнаруженных ранее другими авторами Кривая имеет максимумы вблизи порога и при энергии около 14 эВ, а также широкий экстремум в области 120—130 эВ Незначительные особенности наблюдались на ОФВ и других молекул Слабой флуоресценцией обладает также дифенил Его ОФВ записывались аналогично бензолу

Полосы флуоресценции полиаценов содержат заметные проявления колебательной структуры, в то же время полосы полифенилов имеют гладкий вид, что обусловлено различием в их строении

Сопоставление оптических функций возбуждения молекул в рядах сходных соединений (бензол - полиацены, бензол - полифенилы) показывает, как правило, что ОФВ быстро достигают довольно широкого максимума при 2-3 пороговых единицах энергии, а затем медленно спадают По мере услож-

Рис 1 СПЭЭ бензола, полиаценов и полифенилов

о^чз

нения молекул происходит сглаживание структуры ОФВ и постепенно уменьшается скорость спада кривых после достижения максимума

Производные фурапа Спектры потерь энергии для 2,5-дифенилфурана (ППФ), дибензофурана и динафтофурана для одной энергии пучка Е = 20 эВ показаны на рис 2 При вариации энергии происходит изменение относительных интенсивностей полос, но характерные черты спектров конкретных молекул остаются неизменными

СПЭЭ соединения ППФ обладает интенсивной полосой 2, обусловленной возбуждением низколежащих Б) и 32 состояний, и менее интенсивной полосой, связанной с возбуждением состояния Бз (полоса 3)

Положение этих полос совпадает в точности с результатами абсорбционных измерений в парах Высоколежащие полосы 4 и 6 по энергетическому

положению, форме и соотношению интенсивностей могут быть отнесены к "бензольным" полосам (см рис 2)

Переход в низколежащее трип-летное состояние (полоса 1) для молекулы ППФ хорошо наблюдается уже для энергии пучка 20 эВ при ЕП0Терь = 2,74 эВ С уменьшением энергии пучка интенсивность этой полосы возрастает При этом полоса 3 становится полностью разрешенной от вышележащих полос

При изменении способа связи шестичленных циклов с фурановым ядром молекулы в дибензофуране произошло (см рис 2) смещение полос (за исключением полосы с Епотерь =10 эВ в сторону больших энергий на несколько десятых эВ, а также значительное перераспределение интенсивностей полос СПЭЭ Так, полоса 2, обусловленная возбуждением двух низколежащих синглет-ных состояний Б) и 82, уже не доминирует в спектре, а значительно уступает по интенсивности вышележащей полосе 3 Данная ситуация подтверждается теоретическими расчетами других авторов Сложный характер полосы 2, регистрируемый нами, обусловлен существованием близких состояний упомянутых выше и наблюдаемых ранее в спектрах поглощения паров Переход в состояние Т, (полоса I) уверенно регистрируется в дибензофуране при Епотерь = 3,24 эВ вплоть до пороговых значений энергии возбуждающего пучка электронов

Потери энергии эВ

Рис 2 СПЭЭ производных фурана 2,5-дифенил фурана (ППФ) (а), дибензофурана (б), динафтофурана (в)

В отличие от дибензофурана в молекуле динафтофурана снимется запрет на переход Бо-* 8], а полоса, соответствующая возбуждению 82 состояния, становится слабой Этот известный факт нашел убедительное подтверждение в СПЭЭ (рис 2) Полоса состояния 8| становится доминирующей в спектрах, а 32 - имеет интенсивность на порядок меньшую По отношению к дибензофурану в динафтофуране произошел сдвиг максимумов полос в сторону меньших энергий, в результате чего структура СПЭЭ в области Епотерь= 4,5-7,5 эВ оказалась неразрешенной Обращает на себя внимание наличие полосы 5 (Епотерь= 8,5 эВ) в СПЭЭ динафтофурана Структуру при этой энергии можно наблюдать в спектрах и других производных фурана, а также некоторых полиаценов и бензола Вероятно, что и эта полоса носит "бензольный" характер Подтверждением тому служит большое число тесно расположенных состояний бензола в этой области, отмеченных Герцбергом [21] (см рис 1)

Производные оксазола и оксадиазола В данном разделе представлены результаты исследования СПЭЭ, спектров флуоресценции и оптических функций возбуждения (ОФВ) довольно многочисленной группы соединений Последнее позволило при рассмотрении спектров потерь энергии и ОФВ не только проанализировать обсуждаемые характеристики отдельных молекул, но и попытаться найти закономерности в характере их изменения при последовательном усложнении структуры молекул С этой целью было проанализировано, как меняются спектры потерь энергии и ОФВ в ряду близких по строению молекул при увеличении числа атомов азота в пятичленном цикле (2,5-дифенилфуран, 2,5-дифенилоксазол и 2,5-дифенилоксадиазол) С другой стороны, проанализировано влияние на СПЭЭ и ОФВ числа фенильных групп и характера их связей в ряду оксазолов (ППО, БПО, ББО и а-НПО) и окса-диазолов (ППД, ПБД и ППД-ОСНз) В качестве иллюстрации на рис 3 представлены СПЭЭ, СФЛ и ОФВ соединений ППФ, ППО и ППД, демонстрирующие влияние числа атомов азота в пятичленном цикле на спектры молекул Отметим, что полученные спектры хорошо согласуются со спектрами фотопоглощения паров и растворов, а распределение интенсивности в спектрах - с распределением сил осцилляторов для шести нижних {»-состояний, полученным в расчетах Майера и сотр [23] Предсказанное теорией [23] положение первых двух триплетных состояний ППО 2,21 и 3,84 эВ в нашем спектре находит подтверждение в виде полосы 1 с энергией Епотерь= 2,94 эВ

Представленные на рис 3 спектры демонстрируют наличие широких "бензольных" полос при ЕпотерЬ 8 и 10 эВ, положение которых не зависит от строения молекул Вместе с тем, низкоэнергетическая часть спектра, включающая в себя переходы как в состояния Ть так и "длинноволновую" и "коротковолновую" полосы, испытывает последовательное смещение в сторону больших энергий

Из рис 3 хорошо видно, как "коротковолновая" полоса постепенно надвигается на неподвижную "бензольную" полосу и исчезает в ней Одновременно происходит постепенное уменьшение интенсивности "длинноволновой" полосы по отношению к интенсивности "бензольной" полосы 4

ОФВ обсуждаемых молекул в области от порога процесса до главного максимума демонстрируют практически полное сходство в поведении кривых (см рис 3) При дальнейшем увеличении энергии пучка наблюдается значительное различие в скорости спада ОФВ с увеличением числа атомов азота в молекуле скорость спада быстро возрастает

В ряду арилоксазолов (ППО, БПО, ББО) СПЭЭ сохраняют многие общие черты интенсивные "бензольные" полосы при ЕП0Терь= 7, 8 и 10 эВ, обособленные "длинноволновые" полосы в области потерь 3,5-4,5 эВ и слабораз-решенные "коротковолновые" полосы, перекрывающиеся с "бензольной" полосой в области около Епотсрь= 6 эВ Для всех соединений проводится сопоставление с данными по ФП, а для БПО также и с распределением сил осцилляторов для первых семи 8-состояний [23] Усложнение молекул затрудняет наблюдение низколежащих Т-состояний, поэтому мы не наблюдали их в других арилоксазолах, кроме простейшею - ППО Помимо общих черт в спектрах имеются и различия присоединение еще одного фенильного кольца к молекуле ППО с образованием молекулы БПО сопровождается появлением в спектре еще одной полосы при Епотсрь= 5,15 эВ, оптический аналог которой называется "средней" полосой [23] По мнению авторов [24], появление таких полос связано с возбуждением бифенильных фрагментов молекул Добавле-

ние еще одного фенильного кольца в молекуле ББО приводит к увеличению интенсивности этой полосы в СПЭЭ, а также и в спектрах фотопоглощения С увеличением числа фенильных колец происходит постепенное уменьшение энергии максимумов полос состояний 4,39 эВ, 4,31 эВ и 4,12 эВ Замена бифенильного фрагмента в молекуле БПО на нафтильный в молекуле а-НПО приводит к значительному изменению структуры высокоэнергетической части спектра В частности, "бензольная" полоса в области потерь 7 эВ значительно подавлена и уже не доминирует в спектре "Коротковолновая" полоса сильно поднята вверх, наблюдается полоса при Е„отерь =6,3 эВ, которой не было в спектрах других молекул Как и в [24] можно предположить, что появление новой полосы при указанной энергии, а также при ЕпотерЬ= 4,6 эВ связано с возбуждением полос, характерных для нафталина Подтверждается и заключение авторов [24] о том, что смещение длинноволновых полос в сторону меньших энергий с усложнением молекулы становится более значительным, если бифенильный фрагмент заменяется на нафтильный

Рассмотрение функций возбуждения полос арилзамещенных оксазола показывает, что увеличение числа шестичленных циклов в молекуле приводит, с одной стороны, к постепенному размытию максимума ОФВ и его смещению в область больших энергий, а с другой стороны, к уменьшению скорости спада функции с увеличением энергии пучка в ряду ППО, БПО, ББО Несколько обособленно выглядит в этом ряду молекула окНПО, для которой характерно быстрое достижение максимума ОФВ и очень медленный спад кривой с ростом энергии

Для арилзамещенных оксадиазола (ППД и ПБД) СПЭЭ сохраняют черты, присущие СПЭЭ оксазолов В отличие от ППД в спектрах ПБД появляется средняя полоса при Епотерь =5,3 эВ, связанная с возбуждением бифенильного фрагмента молекулы Еще более интенсивна "средняя" полоса в спектре молекулы ППД-ОСНз в области около 5,2 эВ Смещение длинноволновой полосы ПБД по отношению к энергии аналогичной полосы в ПБД незначительно - 0,04 эВ Более значительно оно для ППД-ОСН3 - 0,31 эВ Отличительной особенностью СПЭЭ соединения ППД-ОСН3 является и сильный сдвиг (0,4 эВ) интенсивной и широкой "бензольной" полосы в область меньших энергий (Е„отерь= 6,59 эВ)

Как и для производных оксазола, для производных оксадиазола характерно размытие максимума ОФВ и уменьшение скорости спада кривых после достижения максимума по мере усложнения молекул

Для сложного соединения ПОПОП СПЭЭ сохраняют характерные черты спектров оксазолов интенсивные "бензольные" полосы при 7, 8 и 10 эВ, а также "длинноволновая" (ЕПОТерь= 3,96 эВ) и "коротковолновая" (ЕПОтсрь= 5,74 эВ) полосы Значительное отличие в спектрах заключается в наличии в спектрах ПОПОП интенсивной полосы при Епотерь= 4,60 эВ Регистрация спектров в широком диапазоне энергий столкновения, сравнение со спектрами ФП, данными по рассеянию электронов на малые углы и запись энергетической зависимости интенсивности полос в спектре заставляют нас рассматривать ее как переход в триплетное состояние Другое триплетное состояние наблюда-

лось нами при Епотсрь= 2,58 эВ Возможно, что здесь мы имеем дело сразу с двумя близкими состояниями Т] и Т2, предсказанными Майером и Галеевой [25]

Флуорен, флуореноп, дийод-флуоренон СПЭЭ этих соединений для энергии Е = 25 эВ представлены на рис 4 Спектр фотопоглощения раствора флуоренона содержит четыре полосы 81-84, среди которых выделяются две разрешенных полосы широкая и интенсивная полоса 84 и менее интенсивная и узкая полоса состояния 8| С учетом естественного сдвига при переходе к парам можно считать, что ответственными за формирование полос 3 и 2 в СПЭЭ являются именно эти синглетные состояния На рис 4 представлены вертикальными отрезками положения шести триплетных состояний Т1~Т6, вычисленные в работе [19] для конденсированной фазы Наблюдаемая нами полоса 1 при Е„отерь = 3,22 эВ, по-видимому, обусловлена существованием самых нижних из них Сравнение спектра потерь энергии флуорена с аналогичными спектрами дибензофурана и карбазола свидетельствует о большом внешнем сходстве спектров молекул, отличающихся лишь фрагментами в пятичленном цикле Кроме того, энергии полос, аналогичных во флуорене полосам 1 и 5, имеют в пределах точности эксперимента одну и ту же величину во всех перечисленных молекулах Можно предположить, что обсуждаемые полосы обусловлены возбуждением состояний, характерных для всей молекулы в целом Переход от флуорена к флуоренону сопровождается как сдвигом полос, так и сильным перераспределением их интенсивности (см рис. 4) Доминирующей в спектре становится полоса 4 (Е„ОТСр,,= 5,20 эВ), а вышележащие полосы значительно уступают ей в интенсивности Интересно, что полосы обусловленные возбуждением синглетных состояний (полосы 2 и 3) флуоренона с уменьшением энергии налетающего электронного пучка начинают возрастать по интенсивности (на рис 4 не показано) Это можно объяснить существованием триплетных состояний в непосредственной близости от синглетных Интересным представляется очень сильное возрастание интенсивности полосы 2 в дийодфлуореноне по сравнению с интенсивностью аналогичной полосы 3 во флуореноне (см рис 4) уже при энергии пучка 25 эВ С уменьшением

о^о

о^о

т,-т.

I I Я Г*

ие

V

| вгЯ,

I 11

Флуорен Е- 26 эВ 1«23*С

1 3 12 »В

2 4 26 ЭВ

3 во эВ

4 6 32 ЭВ в 7,59 »9

Флуоренон Е - 25 еВ I* 40 *С

1 2 72 эВ

2 3,42 ЭВ ] 431 )В 4 62 эВ б «44 эВ

АА А

Дийодф яу о р в ной Е»23эВ I»160*С

1-3 1« эв 2 4 19 »В 3-4 В »в 4 вбб Эв в 7 25 эв

Потери дх»ргмм. эВ

Рис 4 СПЭЭ флуорена, флуоренона и дийодфлуоренона

энергии эффект становится еще более значительным Подобное поведение интенсивности полос в спектрах молекул, отличающихся лишь наличием двух атомов йода, может быть объяснено внутримолекулярным эффектом тяжелого атома, который при введении в молекулу атома с большим Ъ приводит к значительному изменению вероятности интеркомбинационных переходов [26] В данном случае переходов, перекрывающихся полосой 2 дийод-флуоренона Вместе с тем при переходе к дийодфлуоренону значительно уменьшилась вероятность возбуждения низколежащих (<3 эВ) триплетных состояний, что не позволило нам зарегистрировать переходов в этой области

Биологически активные соединения Индол и его производные имеют сходные СПЭЭ, мало меняющиеся при вариации энергии Для всех них характерно наличие малоинтенсивного перехода Бо-Т! при энергии 3,2-3,3 эВ, более чем в десять раз интенсивного перехода в самые низколежащие синг-летные состояния 'Ьа и *Ьь при энергии около 4,6 эВ и перехода в высоколе-жащие синглетные состояния, сопровождающегося широкой неразрешенной двойной полосой в области потерь 5-7 эВ примерно в два раза более интенсивной, чем переход в 'Ь состояния. В отличие от индола в СПЭЭ карбазола дополнительно появляется хорошо разрешенная и интенсивная полоса при ЕПотерь= 7,43 эВ с сохранением в спектре особенностей, характерных для индола и его производных Энергии наблюдаемых переходов в спектрах биологически активных соединений приведены в таблице 1

Таблица 1 Энергии максимумов полос в спектрах потерь энергии биологически активных соединений (эВ) _____

Соединение Т 'Ьаь 8 Б Б Б Б

Индол 3,30 4,66 6,08 6,40 8,25

Грамин 3,28 4,64 5,96 6,34 7,46

З-Индолил-пропионовая кислота 3,30 4,56 5,92 6,40 7,60

Триптофан 3,22 4,55 5,90 6,30

Ы-ацетил-Ь-триптофан 3,18 4,54 5,90 6,40

Формил 3,30 4,60 6,10 7,20 9,80

Карбазол 3,25 4,44 5,82 7,43 9,80

Детально была исследована флуоресценция паров карбазола Спектры флуоресценции при этом исследовались в широком интервале энергий электронного возбуждающего пучка от энергии появления свечения в зоне столкновений (Еп) до 500 эВ Установлено (см рис. 5), что форма полосы флуоресценции в сильной степени зависит от энергии возбуждающего пучка (особенно вблизи порога процесса Е„) С уменьшением энергии пучка наблюдается все более контрастное проявление колебательной структуры полосы Подобное поведение полосы флуоресценции в данной работе отмечено и для динафтофурана Это явление, впервые зарегистрированное при оптическом возбуждении сложных органических соединений [17], связано с различным

запасом колебательной энергии молекулы, возбуждаемой фотонами различных частот Было показано, что с увеличением запаса колебательной энергии происходит уширение и размытие структуры полос флуоресценции Подобное наблюдалось и в наших спектрах с увеличением энергии бомбардирующего пучка электронов

ОФВ полосы флуоресценции карбазола были измерены с помощью дифракционного монохроматора в узких спектральных интервалах в различных областях полосы в области энергий от Еп до 150 эВ Начальные участки ОФВ, нормированные при энергии Е-Еп = 13 эВ, показаны на рис 5 Установлено, что по мере удаления спектральной области наблюдения от центра полосы происходит постепенное сглаживание структуры ОФВ, а также наблюдается постепенное увеличение экспериментально наблюдаемого порога появления свечения Для определения величины Еп были проведены измерения ОФВ карбазола и паров ртути в условиях одного опыта По известным порогам появления спектральных линий ртути был оценен порог появления свечения для карбазола Он оказался в пределах 4,2^t,5 эВ, что близко к энергии состояния 'La (4,51 эВ для 0-0 перехода)

Хелаты европия В данной работе рассмотрены два органических комплекса европия Eu3+(BTFA)3TPPO (соединение I) и Eu3+(Br-BTFA)TPPO (соединение И), где Br-BTFA - бромбензоилтрифторацетон, ТРРО - трифенил-

фосфиноксид СПЭЭ этих соединений для энергии пучка Е = 50 эВ показаны на рис 6 Для обоих соединений характерно наличие в спектрах интенсивных и широких полос при Епотерь =7 и 10 эВ, которые мы относим к возбуждению бензольных циклов, содержащихся в каждой молекуле в количестве шести штук и связанных с остальной частью молекулы одиночными связями Вторая характерная группа полос расположена в области потерь 3-5,5 эВ (полосы 1 и 2)

Соединение I с экспериментальной точки зрения было необычно тем, что явилось одним из немногих исследованных нами соединений, в спектрах которого очень сильно влияние энергии возбуждающего пучка на интенсивность полос СПЭЭ Так, если при Е = 50 эВ полосы 1 и 2 практически не проявляются в спектре, то уже при Е <25 эВ они достаточно контрастны, и их интенсивность имеет тенденцию к росту при уменьшении энергии пучка Такое поведение должно было бы свидетельствовать о триплетной природе состояний 1 и 2, но измеренные спектры поглощения раствора соединения I в циклогексане (Институт молекулярной и атомной физики HAH РБ) содержат полосы, коррелирующие с полосами 1 и 2 СПЭЭ Можно предположить, что в формировании обсуждаемых полос участвуют как триплетные, так и синглет-

Введение в молекулу атома брома (соединение II) привело к существенным изменениям в структуре низкоэнергетической части СПЭЭ и энергетической зависимости интенсивности полос 1 и 2 Полоса 2 уверенно регистрируется в спектре уже при Е = 50 эВ (см рис 6) Заметно и проявление полосы 1 Ширина области энергий, занимаемой полосами 1 и 2, увеличивается, контраст полос значительно уменьшается, максимум полосы 2 с уменьшением энергии пучка постепенно смещается в область меньших энергий При этом соответствующие полосы в спектре фотопоглощения раствора соединения 2 выглядят даже более контрастными, чем соединения 1 Различие в структуре низкоэнергетической части спектров потерь энергии, возникшее в результате введения в молекулу атома брома, можно объяснить увеличением вклада интеркомбинационных переходов в СПЭЭ, обусловленным эффектом тяжелого атома [26]

ные состояния молекулы

I I

J V

Упругое

раССвЯНИв {С,Н,),РО—»Еи А

Eu" (BTFA), ТРРО 0TFA бенэоилтрифторацетон I ТРРО трифенилфосфиноксид

Л

Е ■ 50 эВ t = 150 °С

1 ЗВЗ эВ

2 4,70 эВ

3 Е 85 эВ t 4 9 60 эВ

Упругое

рассеяние (с,н,),ро —»eu

EU* (Br BTFA)j ТРРО BTFA бенэоилтрифторацетон ? ТРРО трифенилфосфиноксид

Л

/ J

i i

Е»50эВ 1-3 91 зВ

t ■ 150 С г 5,03 эв

3-689 30 7 4 - 10 00 эВ

6)

J V t Ч^^-

3 4 6 е 7

Потери энергии эВ

10 11 12

Рис 6 СПЭЭ хелатов европия

Электроактивные соединения Среди них исследованы СПЭЭ и СФЛ двух сложных соединений Ы,К-дифенил-Н,Ы'-бис(3-метил-фенил)-1,Г-бифенил-4,4'-диамина и трис(8-гидроксихинолинато)алюминия Сокращенные обозначения их ТПД и А1яз Поскольку молекула ТПД содержит шесть фенильных колец, каждое из которых соединено с остальной частью молекулы посредством одиночных связей, то следовало ожидать "бензольного" характера СПЭЭ, а с другой - большой ширины полос спектра, обусловленной конформацией фрагментов молекулы в парообразном состоянии Эти предположения полностью оправдались СПЭЭ молекулы ТПД состоит из трех широких полос, две из которых (Епотерь «7 и 10 эВ) были характерны для спектров бензола Вместе с тем, значительные различия наблюдаются в структуре, энергетическом положении и интенсивности низкоэнергетической части спектра (Епотерь = 3-5 эВ) Сопоставление со спектром потерь энергии бензола показывает, что расположенная здесь полоса ТПД имеет относительную интенсивность (по отношению к интенсивности бензольной полосы при Епэтерь ~ 7 эВ), в пять-шесть раз превышающую интенсивность соответствую-щей полосы в бензоле Это обстоятельство делает молекулу ТПД привлекательной в плане ее использования в качестве электроактивного соединения

СПЭЭ молекулы значительно отличается от спектра соединения ТПД "Длинноволновая" полоса поглощения представлена в нашем спектре полосой 2 (Епотерь = 3,12 эВ) средней интенсивности (см рис 7) Сопоставление со спектрами фотопоглощения (ИМАФ РБ) свидетельствует о хорошем согласии в энергетическом положении полос, что требует отнести полосу 2 к возбуждению Б! состояния

Вышележащие интенсивные в широком диапазоне энергий пучка электронов полосы 4 и 5 являются синглет-синглетными переходами в состояния Б, С уменьшением энергии столкновения в спектре появляются малоинтенсивные полосы 1 и 3 (ЕПОТСрЬ= 2,30 и 3,74 эВ), которые должны быть отнесены к синглет-триплетным переходам

Этого требует их полное отсутствие в спектрах фотопоглощения и характер энергетической зависимости интенсивности полос в спектрах потерь энергии Сравнение со спектрами фотопоглощения и СПЭЭ (Е = 80 и 240 кэВ) тонкопленочных и порошкообразных образцов АЦ3 полученными в недавней работе японских авторов [27], свидетельствует о хорошем согласии в энергетическом положении полос и распределении интенсивности полос в спектрах, записанных нами при больших энергиях (30-50 эВ)

Вместе с тем результаты работы [27] не содержат никакой информации о синглет-триплетных переходах, зарегистрированных нами На отдельных наших кривых прослеживалась очень слабая особенность при Епотер1,= 5,7 эВ.

Интересно, что при этой энергии и спектр фотопоглощения пленки содержит слабую, не отмеченную авторами [27] особенность, что еще раз подтверждает высокое качество наших спектров

Флуоресценция ТПД и А1ц: Полоса флуоресценции молекулы ТПД расположена в области ближайшего ультрафиолета и имеет максимум при X = 370 нм Полоса флуоресценции А1цз более широкая и расположена в сине-зеленой области спектра По сравнению со спектрами твердофазных пленок, возбуждаемых фотонами (наша работа [14]), максимумы полос сдвинуты в область более коротких волн Наибольшее смещение (около 50 нм) наблюдается для соединения ТПД ОФВ полосы ТПД достигает широкого максимума при энергии около 12 эВ, что составляет 3 пороговых единицы энергии процесса ОФВ полосы АЦз достигает максимума также около 12 эВ, но это составляет уже 4 пороговых единицы энергии Кроме того, на растущей части кривой (в области 5-6 эВ) ОФВ имеет особенность в виде слаборазрешенного максимума Эту особенность мы связываем с возбуждением высоколежащих

состояний молекулы и их последующей без-ызлучательной конверсией в излучающее состояние Измерения ОФВ, выполненные в условиях регистрации излучения в широких спектральных интервалах, свидетельствуют о том, что при больших энергиях столкновения определенный вклад в спектральный состав излучения молекулы АЦз вносит свечение ее диссоциативных фрагментов

Рис 7 СПЭЭ соединения А1я3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения данной работы была продемонстрирована применимость метода электронной спектроскопии к исследованию структуры и люминесцентных свойств сложных органических соединений, отработана методика экспериментов, проведена автоматизация электронного и оптического спектрометров, разработано программное обеспечение для записи, обработки и графического представления результатов Анализ электронных и оптических спектров большого числа органических молекул позволил сделать следующие общие выводы

1 При энергиях возбуждающего электронного пучка, превышающих на 3-5 эВ энергию ионизации молекул, доминирующий вклад в структуру электронных спектров практически всех соединений (кроме ППФ и динафтофу-рана) вносят высоколежащие синглетные состояния Полосы флуоресцирующих Б, состояний имеют интенсивность, как правило, в несколько раз меньшую

2 Вероятность прямого электронного возбуждения низколежащих три-плетных состояний при энергиях столкновения Е >20-25 эВ ничтожно мала для большинства соединений, она заметно возрастает с уменьшением энергии налетающих электронов, но и вблизи порога процесса остается меньшей, чем вероятность возбуждения низколежащих синглетных состояний В рядах родственных соединений вероятность возбуждения триплетных состояний падает по мере усложнения молекул

3 Введение в молекулу атомов брома или йода сопровождается изменением структуры электронных спектров и характера энергетической зависимости интенсивности полос Это мы связываем с эффектом тяжелого атома, который приводит к изменению вероятностей интеркомбинационных переходов

4 Родственные соединения имеют сходную структуру электронных спектров, отличающуюся лишь положением низкоэнергетических полос Вместе с тем, обнаруживаются группы родственных соединений (индолы), у которых идентичные спектры с практически независящими от структуры боковых групп энергиями полос

5 Спектры флуоресценции сложных органических соединений, возбуждаемых электронным ударом, имеют вид бесструктурных полос, форма которых практически не меняется с энергией пучка Полосы флуоресценции полусложных молекул содержат проявления колебательной структуры, характер проявления которой зависит от энергии столкновения с уменьшением энергии контраст колебательной структуры возрастает

6 Функции возбуждения полос флуоресценции органических соединений достигают максимума при 3-4 единицах пороговой энергии, а затем медленно спадают при увеличении энергии Скорость спада ОФВ в ряду родственных соединений как правило уменьшается по мере усложнения молекулы Скорость спада ОФВ увеличивается с ростом числа гетероатомов азота в молекуле На начальных участках ОФВ ряда молекул наблюдается структура, обусловленная протеканием ступенчатых безызлучательных процессов Для конкретной молекулы структура ОФВ постепенно сглаживается при переносе измерений интенсивности от центра полосы к ее периферии, а в ряду сходных соединений структура постепенно исчезает по мере усложнения молекулы

7 Практически все исследованные соединения сохраняют устойчивость по отношению к электронному удару в газовой фазе

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1 Теренин А Н Фотоника молекул красителей и родственных органических соединений - Л Наука, 1967 -616 с

2 Красовицкий Б М , Болотин Б М Органические люминофоры - Л Химия, 1976 -344 с

3 Лазеры на красителях / Под ред Ф П Шеффера - М Мир, 1976 - 329 с

4 Грузинский В В Таблицы активных сред ОКГ на многоатомных молекулах//Препринт № 133 -Минск ИФ АН БССР, 1977 -67 с

5 Грузинский В В Активные среды ОКГ на многоатомных органических молекулах Общие сведения, кпд генерации излучения // Препринт № 134 - Минск ИФ АН БССР, 1979 -55 с

6 Грузинский В В Активные среды ОКГ на многоатомных молекулах антрацены, кумарины, фталимиды, полиметиновые красители // Препринт № 135 - Минск ИФ АН БССР, 1977 - 57 с

7 Воропай Е С , Грузинский В В , Кирсанов А А Характеристики новых активных сред лазеров на сложных органических соединениях Часть 1 // Препринт № 595 - Минск ИФ АН БССР, 1990 -47 с

8 Воропай Е С , Грузинский В В , Кирсанов А А Характеристики новых активных сред лазеров на сложных органических соединениях Часть II // Препринт № 596 - Минск ИФ АН БССР, 1990 - 19 с

9 Борисевич Н А , Калоша И И , Толкачев В А Генерация сложных молекул в газовой фазе // Журнал прикладной спектроскопии - 1973 - Т 19, вып 6 -С 1108-1109

10 Борисевич Н А , Поведайло В А , Толкачев В А Лазер с распределенной обратной связью на парах ПОПОП // Квантовая электроника - 1981 - Т 8, № 6 - С 1369-1371

11 Tang С W , VanSlyke S A Organic electroluminescent diodes // Applied Physics - 1987 - V 51,№ 12 -P. 913-915

12 Polynaphthalimide is a new polymer for organic electroluminescence devices / A Kukhta, E Kolesmk, M Taoubi, D Drozdova, N Prokopchuk // Synth Metals -2001 -V 119,№1-3 -P 129-130

13 Лакович Основы флуоресцентной спектроскопии -М Мир, 1986 - 496 с

14 Чернецкий Е А Люминесценция и структурная лабильность белков в растворе и клетке — Минск Наука и техника, 1972 -278 с

15 Демченко АП Люминесценция и динамика структуры белков - Киев Наукова думка, 1988 -280 с

16 Ельяшевич М А Атомная и молекулярная спектроскопия Изд 2-е -М Эдиториал УРСС, 2001 - 896 с.

17 Борисевич Н А Возбужденные состояния сложных молекул в газовой фазе -Минск Наука и техника, 1967 -247 с

18 Нурмухаметов Р Н Поглощение и люминесценция ароматических соединений -М Химия, 1971,-216 с.

19 Майер Г В , Данилова В И Квантовая химия, строение и фотоника молекул - Томск Изд-во Томск ун-та, 1984 - 196 с

20 Кизель В А Практическая молекулярная спектроскопия - M Изд-во МФТИ, 1998 -276 с

21 Герцберг Г Электронные спектры и строение многоатомных молекул -M Мир, 1969 -772 с

22 Allan M Study of Triplet States and Short-Lived Negative Ions of Molecules by Means of Electron Impact Spectroscopy Dissertation Freiburg - 1989 -193 p

23 Экспериментальное и квантово-химическое исследование спектров поглощения органических соединений на основе оксазола и оксадиазола / А И Галеева, Г В Майер, J1 Г Самсонова, Б M Красовицкий, H А Попова, Э Г Юшко// Журнал прикладной спектроскопии - 1986 -Т 44, вып 1 -С 72-78

24 Нурмухаметов P H , Нагорная Л Л Связь между спектрами и строением молекул люминофоров, применяемых в сцинтилляторах И Оптика и спектроскопия - 1965 -Т 18, вып 1 -С 109-114

25 Майер Г В , Галеева А И Спектрально-люминесцентные свойства и природа электронно-возбужденных состояний 1,4-ди-(5-фенил-1,3-оксазол-2-ил)-бензола (РОРОР) // Оптика и спектроскопия. - 1984 - Т 57, вып 5 -С 858-862

26 Соловьев К H , Борисевич Е А Внутримолекулярный эффект тяжелого атома в фотофизике органических молекул // Успехи физических наук -2005 -Т 175,№3 - С 247-270

27 Yamanaka M , Kudo J Characterization of tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq3) by energy-filtering transmission electron microscopy // Applied Physics Letters -2003 -V 83, № 24 -P 5044-5046.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Спектрально-люминесцентные характеристики полифенилов и полиаценов в газовой фазе при возбуждении электронами /НА Борисевич, С M Казаков, Э Э Колесник, А В Кухто, А И Митьковец, Д В Муртазапиев, О В Христофоров//Журнал прикладной спектроскопии - 2001 -Т 68, №3 -С 343-348

2 Муртазалиев Д В Спектры потерь энергии электронов в парах полиаценов и полифенилов // 1ЕФ '2001 Конференщя молодих вчених та асшраыпв Тези доповщей - Ужгород, Украина - 11-13 сентября, - 2001 - С 98

3 Transformation of energy in some laser dyes under excitation by electrons / S M. Kazakov, A V Kukhta, A I. Mit'kovets, D.V Murtazaliev // The 5th International Conference Atomic and Molecular Pulsed Lasers - Tomsk - September 10-14,2001 -P 38

4 The fluorescent spectroscopy of electron impact excited organic phosphors and biomolecules / S M Kazakov, A V Kukhta, A I Mit'kovets, D V Murtazaliev

// Abstracts of 7th Int Conf "Methods and Application of Fluorescents Spectroscopy" -Amsterdam - September 16-19, 2001 - P 25

5 Спектроскопия потерь энергии электронов биологически важных гетероциклических и карбонилсодержащих соединений /НА Борисевич, С М Казаков, А В Кухто, А И Митьковец, Д В Муртазалиев, A JI Михальчук // ХХИ съезд по спектроскопии Тезисы докладов - Звенигород - 8-12 октября, 2001 -С 86

6 Формирование спектрально-люминесцентных характеристик органических соединений при возбуждении электронами различных энергий /СМ Казаков, А В Кухто, А И Митьковец, Д В Муртазалиев // Тезисы Вавилов-ской конференции по люминесценции - Москва - 16-19 октября, 2001 -С 11.

7 Спектрально-люминесцентные характеристики карбазола, дибензофурана и динафтофурана в газовой фазе при возбуждении электронами и фотонами / Н А Борисевич, С М Казаков, Э Э Колесник, А В Кухто, А И Митьковец, Д В Муртазалиев, Т Ф Райченок, О В Христофоров // Журнал прикладной спектроскопии -2001 -Т 68, №5 - С 664-668

8 Interaction of energy tunable electrons with organic compounds in gas phase / N A Borisevich, S M Kazakov, A V Kukhta, D V Murtazaliev, D V Ritchik // Proc CEPAS'2002 Second Conference on the Elementary Processes in Atomic Systems Book of Abstracts - Gdansk, Poland - September 2-6, 2002 -P 47

9 Спектрально-люминесцентные свойства оксазолов и оксадиазолов в газовой фазе при возбуждении электронами /НА Борисевич, С М Казаков, А В Кухто, Д В Муртазалиев, О В Христофоров // Журнал прикладной спектроскопии -2002 -Т 69, № 2 -С 166-167

10 Спектры потерь энергии органических комплексов европия /НА Борисевич, С М Казаков, А В Кухто, Д В Муртазалиев, Т А Павич, О В Христофоров // Журнал прикладной спектроскопии - 2002 - Т 69, № 4 - С. 421-424

11 Transformation of Energy in Some Laser Dyes Under Excitation by Electrons / A V Kukhta, S M Kazakov, E E Kolesnik, A I Mit'kovets, D V Murtazaliev, GM Sorokin//Proceedings of SPIE -2002 -V 4747 -P 224-229

12 Interaction of low-energy electrons with organic electroaactive compounds in the gas and solid amorphous state / A Kukhta, S Kazakov, D Murtazaliev, D Ritchik // 23rd International conference on photonic electronic and atomic collisions Abstracts of contributed papers V 2 - Stockholm, Sweden - July 2329,2003 - Fr068

13 Excitation by electronic carbazole vapour knock / A L Ivanov, S M. Kazakov, AV Kukhta, DV Murtazaliev, G M Sorokin//The 6-th International Conference Atomic and Molecular Pulsed Lasers - Tomsk. - September 15-19, 2003 -P. 33-34.

14 Interactions of low-energy electrons with organic electroactive compounds / A V Kukhta, S M Kazakov, D V Murtazaliev, D V Ritchik // Chemical Physics Letters -2003 -V 373 -P 492-497

15 Потери энергии низкоэнергетических электронов в парах флуорена, флуо-ренона и дийодфлуоренона /НА Борисевич, С M Казаков, А В Кухто, Д В Муртазалиев, О В Христофоров, В Я Артюхов, А Л Иванов // Журнал прикладной спектроскопии -2004 -Т 71,№5 -С 628-632

16 Electron impact excitation of carbazole vapour /VA Andreev, A L Ivanov, S M Kazakov, A V Kukhta, D V Murtazaliev, G M Sorokin // Proceedings of SPIE -2004 -V 5483 -P 157-160

17 Автоматический сканирующий спектрофотометр / В А Андреев, А Л Иванов, С M Казаков, Д В Муртазалиев, О В Христофоров // Современный физический практикум Труды Международной учебно-методической конференции -М - 22-24 июня, 2004 - С 195-196

18 Взаимодействие электронов с индолом, триптофаном и их производными в газовой фазе /НА Борисевич, А Л Иванов, С M Казаков, А В Кухто, А И Митьковец, Д В Муртазалиев, В А Поведайло, О В Христофоров // Журнал прикладной спектроскопии - 2005 - Т 72, № 4 - С 468-472

19 Эффект тяжелого атома при возбуждении органических молекул электронным ударом /НА Борисевич, А В Кухто, С M Казаков, Д В Муртазалиев // XXII съезд по спектроскопии Тезисы докладов - Звенигород -17-21 октября, 2005 -С 186

Тираж 100 Заказ № 533 Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники 634050, г Томск, пр Ленина, 40

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СТРОЕНИЕ И СПЕКТРЫ СЛОЖНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.

1.1. Образование органических молекул и химическая связь.

1.2. Классификация переходов в органических молекулах.

1.3. Физические процессы в сложных молекулах при поглощении света.

1.4. Спектрально-люминесцентная систематика молекул.

1.5. Возбуждение сложных органических соединений электронами.

Для исследования структуры электронных состояний атомов и молекул используются разнообразные экспериментальные методы: фотопоглощение; фотоионизация; спектроскопия потерь энергии электронов; спектроскопия электронов, эжектируемых в результате автоионизации; масс-спектрометрия и т.д. Подобные исследования были очень плодотворны при изучении атомов и простых молекул, находящихся в свободном состоянии. Что касается сложных органических соединений, то в большинстве случаев они исследуются оптическими методами, а сами объекты исследования при этом находятся либо в твердом состоянии, либо в растворе. Исследования возбуждения паров органических молекул электронами чаще всего ведутся в электроразрядных устройствах в присутствии буферного газа, уменьшающего длину свободного пробега электронов и увеличивающего эффективность их взаимодействия с молекулами. Лишь отдельные работы выполнены в условиях однократных столкновений монокинетических пучков электронов регулируемой энергии с "чистыми" парами органических соединений. В значительной части из них использовались пучки электронов высоких энергий (Е > 100 эВ).

Использование электронных пучков для исследования структуры и флуоресцентных свойств сложных органических молекул, положенное в основу данной работы, может существенно дополнить информацию, полученную оптическими методами, а также позволяет исследовать некоторые свойства молекул и явления, которые недоступны для оптических методов. К достоинствам электронной спектроскопии можно отнести следующее:

- широкий диапазон энергий возбуждения электронных состояний, доступных наблюдению (1-15 эВ в данной работе). Верхняя же граница наблюдаемых состояний традиционного метода фотопоглощения не превышает 6 эВ;

- возможность прямого наблюдения электронных переходов в три-плетные состояния;

- возможность исследования динамики возбуждения электронных состояний и спектров флуоресценции при изменении энергии электронного пучка.

Данная работа является результатом дальнейшего развития совместных исследований по применению электронных пучков к изучению сложных органических соединений, которые были начаты в 80-х годах прошлого века в Чувашском госуниверситете и в Институте физики Белорусской академии наук.

Актуальность работы. Сложные органические соединения, обладающие люминесцентными свойствами, находят в настоящее время широкое применение в различных областях науки и техники. Многие из них обладают красящим эффектом, что обусловило их использование в качестве красителей [1]. Еще более известны органические люминофоры [2] и сцинтилляторы [3, 4]. Большой интерес к эффективно люминесцирующим органическим соединениям связан с возможностью их использования в качестве лазерно-активных сред [5]. Огромный перечень активных сред на основе органических молекул систематизирован в работах [6-10]. Сообщения о создании первых лазеров, работающих на парах органических соединений [11-12], также стимулировали исследования свободных молекул в газовой фазе.

Органические соединения являются эффективными преобразователями не только оптического излучения, но и прямыми преобразователями электрической энергии в световую. Пленки многих органических соединений (например, Alq3, нафталимид и др.) с успехом применяются для создания органических электролюминесцентных устройств (диодов, дисплеев, сенсоров и др.) [13-14]. Эти соединения получили название электроактивных.

Многие органические молекулы обладают биологической активностью, с чем связан повышенный интерес к ним. Например, биологически активными или модельными (близкими по строению) являются соединения производных индола, карбазола, дибензофурана, флуорена и флуоренона. При исследовании структуры и динамики белков и пептидов чрезвычайно важную роль играет триптофан - наиболее интенсивно флуоресцирующая аминокислота [15-17].

Свойства сложных органических молекул при оптическом возбуждении изучены достаточно широко [18-22]. Многие из них имеют многочисленные практические применения, но что касается информации о структуре энергетических уровней свободных молекул, то она еще далеко не полна. Более того, широкое практическое применение возбуждения таких молекул в тонкопленочных структурах электронами вызывает повышенный интерес к физике электронно-молекулярных взаимодействий. Именно необходимость получения информации об особенностях электронно-молекулярных взаимодействий, о строении и свойствах соединений, имеющих большое практическое значение, методами, ранее нетрадиционными для физики сложных органических молекул, и обусловливает актуальность данной работы.

Связь работы с научными программами, планами, темами. Представленные в диссертационной работе экспериментальные результаты получены на кафедре общей физики Чувашского государственного университета и в Институте молекулярной и атомной физики НАН Беларуси. Проведенные исследования являются составными частями двух научно-исследовательских тем, поддержанных Российским фондом фундаментальных исследований: "Взаимодействие сложных органических молекул в газовой фазе с электронами", 2000-2001 гг. (№ 00-02-81052 Бел2000а); "Преобразование энергии электронов электроактивными органическими материалами в твердой и газовой фазе", 2002-2003 (№ 02-02-16747).

Цель диссертационной работы. Установить закономерности неупругого взаимодействия электронных пучков низких энергий (Е < 50 эВ) со сложными органическими молекулами, находящимися в газовой фазе, в условиях однократных столкновений.

Достижение поставленной цели требовало решить следующие задачи:

- модернизировать экспериментальные установки; разработать и изготовить систему напуска паров легколетучих молекул; автоматизировать процессы накопления сигналов и управления спектрометрическими установками;

- исследовать спектры потерь энергии электронов в парах органических соединений, а также их оптические спектры флуоресценции, возбуждаемые электронами различных энергий;

- проанализировать наблюдаемые закономерности в спектрах и попытаться связать спектрально-люминесцентные характеристики молекул с их строением.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования являются, во-первых, процессы столкновений электронов малых энергий (Е < 50 эВ) с молекулами паров органических соединений, во-вторых, - возбуждение и радиационный распад электронных состояний молекул полиаценов, полифенилов, производных фурана, оксазола, оксадиазола, флуорена и флуоренона, хелатов европия, биологически активных и электроактивных соединений. Предметом исследования являются квантово-механические модели указанных процессов и явлений.

Методы исследования. Основными методами исследования молекул, использованными в работе, являются методы электронной и электронно-оптической спектроскопии. В первом из них анализируются энергетические спектры электронов, рассеянных молекулами в результате неупругих электронно-молекулярных взаимодействий (спектроскопия потерь энергии электронов). Во втором - исследуются оптические спектры флуоресценции, возбуждаемые электронным ударом.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Наиболее вероятно возбуждаются электронами с энергиями 10 и более электрон-вольт высоколежащие синглетные состояния сложных органических молекул (за исключением 2,5-дифенилфурана (ППФ) и динафтофурана). Вероятность прямого электронного возбуждения самых нижних S- состояний в подавляющем большинстве случаев в несколько раз меньшая.

2. Вероятность прямого электронного возбуждения низколежащих три-плетных состояний при энергиях 15-20 и более электрон-вольт в десятки раз меньше в сравнении с вероятностью возбуждения синглетных состояний.

3. Введение в молекулу флуоренона атомов йода, а в молекулу трехли-гандного комплекса европия - атомов брома приводит к значительному (3-5 раз) возрастанию интенсивности отдельных полос спектра потерь энергии (эффект тяжелого атома).

4. Спектры флуоресценции сложных органических молекул, возбуждаемых электронным ударом (энергия электронного пучка < 500 эВ), имеют бесструктурный вид. Спектры полусложных молекул содержат проявления колебательной структуры, которая наиболее контрастна при малых энергиях столкновений (несколько десятых долей электрон-вольт над порогом процесса).

5. Функции возбуждения полос флуоресценции органических соединений достигают максимума при 3-4 единицах пороговой энергии, а затем медленно спадают при увеличении энергии. В рядах родственных соединений скорость спада функций уменьшается по мере усложнения молекул и возрастает при увеличении числа гетероатомов азота в пятичленном цикле молекулы.

Достоверность защищаемых положений и других результатов.

Достоверность защищаемых положений и других результатов определяется:

- использованием современной экспериментальной установки, прототип которой успешно использовался ранее для исследования электронно-атомных столкновений (Казаков С.М., 1991 г.);

- хорошим согласием в структуре и энергетическом положении (не хуже 0,1 эВ) полос спектров потерь энергии электронов в парах отдельных органических соединений, исследованных другими авторами: бензол и антрацен (Allan М., 1989 г.), п-терфенил (Venghaus Н., Hinz H.-J., 1975), производные оксазола и оксадиазола (Борисевич Н.А., Грузинский В.В. и сотр., 1985 г.) и т.д., а также соответствием полученных результатов многочисленным данным по фотопоглощению паров и растворов органических соединений и теоретическим расчетам электронных состояний молекул (Майер Г.В., Данилова В.И., 1984 г.). Зарегистрированные в данной работе спектры паров соединения АЦз получили в дальнейшем свое полное подтверждение при исследовании взаимодействия электронных пучков больших энергий с тонкими пленками (Yamanaka М., Kudo J., 2003 г.);

- хорошим согласием в структуре и положении полос флуоресценции молекул, возбуждаемых электронным ударом, с аналогичными данными, полученными при оптическом способе возбуждения. Зависимость структуры полос некоторых молекул от энергии налетающих электронов подтверждается наблюдением этого эффекта при возбуждении фотонами (Борисевич Н.А., 1967 г.) и электронами (Грузинский В.В. и сотр., 1994 г.).

Научная ценность защищаемых положений.

1. Полученные результаты имеют фундаментальное значение, поскольку они расширяют наши представления о структуре электронных состояний свободных сложных органических соединений и особенностях их возбуждения электронами низких энергий.

2. Результаты работы демонстрируют связь между строением и спектральными характеристиками молекул, что позволит прогнозировать свойства вновь синтезируемых органических соединений. Они полезны для проверки теоретических приближений при описании процессов возбуждения и дезактивации электронных состояний органических соединений.

3. Информация об энергиях возбуждения триплетных состояний молекул, относительных интенсивностях соответствующих полос в спектрах потерь энергии и их энергетических зависимостях обеспечивает развитие и уточнение спектрально-люминесцентной систематики органических молекул.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

Полученные новые данные являются базой для определения и прогнозирования основных характеристик развивающихся молекулярных электронных и оптоэлектронных устройств.

Соединения рядов индола, карбазола, дибензофурана, флуорена и флуоренона являются биологически активными, что может быть использовано в медицине.

Эффективно люминесцирующие органические соединения могут найти применение в качестве лазерно-активных сред в физике лазеров.

Внедрение результатов диссертации и перспективы их применения. Результаты исследований в виде учебно-методических пособий с 2001 г. используются студентами физико-технического факультета Чувашского госуниверситета при выполнении лабораторных работ по курсу «Атомная и молекулярная спектроскопия». Разработанная аппаратура используется при выполнении дипломных и курсовых работ. Имеется акт о внедрении.

Личный вклад автора. Диссертация является итогом исследований, выполненных совместно с научным руководителем, научным консультантом и сотрудниками Чувашского госуниверситета и Института молекулярной и атомной физики НАЛ Беларуси. Автор принимал активное участие в модернизации и автоматизации экспериментальных установок, отработке методики проведения экспериментов, разработке программного обеспечения для ПК. При непосредственном участии автора было получено большинство результатов, представленных в диссертации. Автор принимал активное участие в обработке экспериментальных данных и написании научных работ. Им проанализировано состояние проблемы, обобщены результаты исследований, сформулированы научная новизна и выводы диссертационной работы.

Апробация работы. Результаты, которые представлены в данной диссертации, докладывались и обсуждались на VII международной конференции "Методы и применение флуоресцентной спектроскопии" (Амстердам, Нидерланды, 16-19 сентября 2001 г.); Вавиловской конференции по люминесценции (Москва, Россия, 16-19 октября 2001 г.); конференции молодых ученых и аспирантов "ИЕФ'2001" (Ужгород, Украина, 11-13 сентября 2001 г.); V международной конференции: Атомные и молекулярные импульсные лазеры (Томск, Россия, 10-14 сентября 2001 г.); XXII съезде по спектроскопии (Звенигород, Россия, 8-12 октября 2001 г.); II международной конференции по элементарным процессам в атомных системах (CEPAS-2) (Гданьск, Польша, 2-6 сентября 2002 г.); VI международной конференции: Атомные и молекулярные импульсные лазеры (Томск, Россия, 15-19 сентября 2003 г.); XXIII международной конференции по физике электронных и атомных столкновений (XXIII ICPEAC) (Стокгольм, Швеция, 23-29 июля 2003 г.); международной учебно-методической конференции: Современный физический практикум (Москва, Россия, 22-24 июня 2004 г.); XXIII съезде по спектроскопии (Звенигород, Россия, 17-21 октября 2005 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 работ, из которых 9 - в научных журналах:

1. Спектрально-люминесцентные характеристики полифенилов и полиаценов в газовой фазе при возбуждении электронами / Н.А. Борисевич, С.М. Казаков, Э.Э. Колесник, А.В. Кухто, А.И. Митьковец, Д.В. Муртазалиев, О.В. Христофоров // Журнал прикладной спектроскопии. - 2001. - Т. 68, № 3. -С. 343-348.

2. Спектрально-люминесцентные характеристики карбазола, дибензофурана и динафтофурана в газовой фазе при возбуждении электронами и фотона ми / Н.А. Борисевич, С.М. Казаков, Э.Э. Колесник, А.В. Кухто, А.И. Митьковец, Д.В. Муртазалиев, Т.Ф. Райченок, О.В. Христофоров // Журнал прикладной спектроскопии. - 2001. - Т. 68, № 5. - С. 664-668.

3. Спектры потерь энергии органических комплексов европия / Н.А. Борисевич, С.М. Казаков, А.В. Кухто, Д.В. Муртазалиев, Т.А. Павич, О.В. Христофоров // Журнал прикладной спектроскопии. - 2002. - Т. 69, № 4. - С. 421-424.

4. Спектрально-люминесцентные свойства оксазолов и оксадиазолов в газовой фазе при возбуждении электронами / Н.А. Борисевич, С.М. Казаков, А.В. Кухто, Д.В. Муртазалиев, О.В. Христофоров // Журнал прикладной спектроскопии. - 2002. - Т. 69, № 2. - С. 166-167.

5. Transformation of Energy in Some Laser Dyes Under Excitation by Electrons / A.V. Kukhta, S.M. Kazakov, E.E. Kolesnik, A.I. Mit'kovets, D.V. Murtazaliev, G.M. Sorokin // Proceedings of SPIE. - 2002. - V. 4747. - P. 224-229.

6. Interactions of low-energy electrons with organic electroactive compounds / A.V. Kukhta, S.M. Kazakov, D.V. Murtazaliev, D.V. Ritchik // Chemical Physics Letters. - 2003. - V. 373. - P. 492-497.

7. Потери энергии низкоэнергетических электронов в парах флуорена, флуо-ренона и дийодфлуоренона / Н.А. Борисевич, С.М. Казаков, А.В. Кухто, Д.В. Муртазалиев, О.В. Христофоров, В.Я. Артюхов, A.JI. Иванов // Журнал прикладной спектроскопии. - 2004. - Т. 71, № 5. - С. 628-632.

8. Electron impact excitation of carbazole vapour / V.A. Andreev, A.L. Ivanov, S.M. Kazakov, A.V. Kukhta, D.V. Murtazaliev, G.M. Sorokin // Proceedings of SPIE. -2004. - V. 5483.-P. 157-160.

9. Взаимодействие электронов с индолом, триптофаном и их производными в газовой фазе / Н.А. Борисевич, A.J1. Иванов, С.М. Казаков, А.В. Кухто, А.И. Митьковец, Д.В. Муртазалиев, В.А. Поведайло, О.В. Христофоров // Журнал прикладной спектроскопии. - 2005. - Т. 72, № 4. - С. 468-472.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения данной работы была продемонстрирована применимость метода электронной спектроскопии к исследованию структуры и люминесцентных свойств сложных органических соединений, отработана методика экспериментов, проведена автоматизация электронного и оптического спектрометров, разработано программное обеспечение для записи, обработки и графического представления результатов. Анализ электронных и оптических спектров большого числа органических молекул позволил сделать следующие общие выводы:

1. При энергиях возбуждающего электронного пучка, превышающих на 3-5 эВ энергию ионизации молекул, доминирующий вклад в структуру электронных спектров практически всех соединений (кроме ППФ и динафтофу-рана) вносят высоколежащие синглетные состояния. Полосы флуоресцирующих S ]— состояний имеют интенсивность, как правило, в несколько раз меньшую.

2. Вероятность прямого электронного возбуждения низколежащих три-плетных состояний при энергиях столкновения Е > 20-25 эВ ничтожно мала для большинства соединений, она заметно возрастает с уменьшением энергии налетающих электронов, но и вблизи порога процесса остается меньшей, чем вероятность возбуждения низколежащих синглетных состояний. В рядах родственных соединений вероятность возбуждения триплетных состояний падает по мере усложнения молекул.

3. Введение в молекулу атомов брома или йода сопровождается изменением структуры электронных спектров и характера энергетической зависимости интенсивности полос. Это мы связываем с эффектом тяжелого атома, который приводит к изменению вероятностей интеркомбинационных переходов.

4. Родственные соединения имеют сходную структуру электронных спектров, отличающуюся лишь положением низкоэнергетических полос. Вместе с тем, обнаруживаются группы родственных соединений (индолы), у которых идентичные спектры с практически не зависящими от структуры боковых групп энергиями полос.

5. Спектры флуоресценции сложных органических соединений, возбуждаемых электронным ударом, имеют вид бесструктурных полос, форма которых практически не меняется с энергией пучка. Полосы флуоресценции полусложных молекул содержат следы колебательной структуры, характер проявления которой зависит от энергии столкновения: с уменьшением энергии контраст колебательной структуры возрастает.

6. Функции возбуждения полос флуоресценции органических соединений достигают максимума при 3-4 единицах пороговой энергии, а затем медленно спадают при увеличении энергии. Скорость спада ОФВ в ряду родственных соединений как правило уменьшается по мере усложнения молекулы. Скорость спада ОФВ увеличивается с ростом числа гетероатомов азота в молекуле. На начальных участках ОФВ ряда молекул наблюдается структура, обусловленная протеканием ступенчатых безызлучательных процессов. Для конкретной молекулы структура ОФВ постепенно сглаживается при переносе измерений интенсивности от центра полосы к ее периферии, а в ряду сходных соединений структура постепенно исчезает по мере усложнения молекулы.

7. Практически все исследованные соединения сохраняют устойчивость по отношению к электронному удару в газовой фазе.

1. Теренин А.Н. Фотоника молекул красителей и родственных органических соединений. Л.: Наука, 1967. - 616 с.

2. Красовицкий Б.М., Болотин Б.М. Органические люминофоры. Л.: Химия, 1976.-344 с.

3. Органические сцинтилляторы активные вещества для ОКГ / Ю.В. Набой-кин, Л.А. Огурцова, А.П. Подгорный, Ф.С. Покровская, В.И. Григорьева, Б.М. Красовицкий, Л.М. Куцына // Журнал прикладной спектроскопии. -1970.-Т. 13, вып. 6.-С. 1065-1071.

4. Оптические и сцинтилляционные характеристики соединений ряда оксадиазола / Н.А. Адрова, В.Н. Андреев, М.М. Котон, Ю.Н. Панов, Н.С. Му-салев // Оптика и спектроскопия. 1959. - Т. 7, вып. 1. - С. 128-129.

5. Лазеры на красителях / Под ред. Ф.П. Шеффера М.: Мир, 1976. - 329 с.

6. Грузинский В.В. Таблицы активных сред ОКГ на многоатомных молекулах // Препринт № 133. Минск: ИФ АН БССР, 1977. - 67 с.

7. Грузинский В.В. Активные среды ОКГ на многоатомных органических молекулах. Общие сведения, к.п.д. генерации излучения // Препринт № 134. Минск: ИФ АН БССР, 1979. - 55 с.

8. Грузинский В.В. Активные среды ОКГ на многоатомных молекулах: антрацены, кумарины, фталимиды, полиметиновые красители // Препринт № 135. Минск: ИФ АН БССР, 1977. - 57 с.

9. Воропай Е.С., Грузинский В.В., Кирсанов А.А. Характеристики новых активных сред лазеров на сложных органических соединениях. Часть I // Препринт № 595. Минск: ИФ АН БССР, 1990. - 47 с.

10. Воропай Е.С., Грузинский В.В., Кирсанов А.А. Характеристики новых активных сред лазеров на сложных органических соединениях. Часть II // Препринт № 596. Минск: ИФ АН БССР, 1990. - 19 с.

11. Борисевич Н.А., Калоша И.И., Толкачев В.А. Генерация сложных молекул в газовой фазе // Журнал прикладной спектроскопии. 1973. - Т. 19, вып. 6.-С. 1108-1109.

12. Борисевич Н.А., Поведайло В.А., Толкачев В.А. Лазер с распределенной обратной связью на парах ПОПОП // Квантовая электроника. 1981. - Т. 8, №6.-С. 1369-1371.

13. Tang C.W., VanSlyke S.A. Organic electroluminescent diodes // Applied Physics. 1987. -V. 51,№ 12. -P. 913-915.

14. Polynaphthalimide is a new polymer for organic electroluminescence devices / A. Kukhta, E. Kolesnik, M. Taoubi, D. Drozdova, N. Prokopchuk // Synth. Metals.-2001.-V. 119,№ 1-3.-P. 129-130.

15. Лакович. Основы флуоресцентной спектроскопии. М.: Мир, 1986. - 496 с.

16. Чернецкий Е.А. Люминесценция и структурная лабильность белков в растворе и клетке. Минск: Наука и техника, 1972. - 278 с.

17. Демченко А.П. Люминесценция и динамика структуры белков. Киев: Наукова думка, 1988. - 280 с.

18. Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскопия. Изд. 2-е. М.: Эдиториал УРСС, 2001. - 896 с.

19. Борисевич Н.А. Возбужденные состояния сложных молекул в газовой фазе. Минск: Наука и техника, 1967. - 247 с.

20. Нурмухаметов Р.Н. Поглощение и люминесценция ароматических соединений. -М.: Химия, 1971. -216 с.

21. Майер Г.В., Данилова В.И. Квантовая химия, строение и фотоника молекул. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1984. - 196 с.

22. Кизель В.А. Практическая молекулярная спектроскопия. М.: Изд-во МФТИ, 1998.-276 с.

23. Маррел Д., Кеттл С., Теддер Д. Теория валентности. М.: Мир, 1968. -520 с.

24. Грей Г. Электроны и химическая связь. М.: Мир, 1967. - 234 с.

25. Мейстер Т.Г. Электронные спектры многоатомных молекул. Л.: Изд-во1. ЛГУ, 1969.-206 с.

26. Эткинс П. Кванты. Справочник концепций. М.: Мир, 1977. - 496 с.

27. Барлтроп Д., Койл Д. Возбужденные состояния в органической химии. -М.: Мир, 1978.-447 с.

28. Свердлова О.В. Электронные спектры в органической химии. Л.: Химия, 1985.-248 с.

29. Толмачев В.Н. Электронные спектры поглощения органических соединений и их измерение. Харьков: Вища школа, 1974. - 160 с.

30. Макаров В.И., Полак Л.С. Возбужденные и сверхвозбужденные состояния атомов и молекул и их роль в радиационной химии // Химия высоких энергий. 1970. - Т. 4, № 1. - С. 3-23.

31. Соловьев К.Н., Борисевич Е.А. Внутримолекулярный эффект тяжелого атома в фотофизике органических молекул // Успехи физических наук. -2005. Т. 175, № 3. - С. 247-270.

32. Герцберг Г. Электронные спектры и строение многоатомных молекул. -М.: Мир, 1969.-772 с.

33. Хохштрассер Р. Молекулярные аспекты симметрии. М.: Мир, 1968. -384 с.

34. Фларри Р. Квантовая химия. М.: Мир, 1985. - 472 с.

35. Дяткина М.Е. Основы теории молекулярных орбиталей. М.: Наука, 1975.- 190 с.

36. Генри Б., Каша М. Безызлучательные молекулярные электронные переходы // Успехи физических наук. 1972. - Т. 108, вып. 1. - С. 113-141.

37. Мак-Глинн С., Адзуми Т., Киносита М. Молекулярная спектроскопия триплетного состояния. М.: Мир, 1972. - 448 с.

38. Непорент Б.С. Внутримолекулярные взаимодействия и вибронные спектры многоатомных молекул // Оптика и спектроскопия. 1972. - Т. 32, вып. 1. - С. 38-46; вып. 2. - С. 252-258; вып. 3. - С. 458-464; вып. 4. - С. 670-681; вып. 5. - С. 880-890.

39. Нурмухаметов Р.Н., Плотников В.Г., Шигорин Д.Н. Природа возбужденных электронных состояний и люминесценция молекул // Журнал физической химии. 1966. - Т. 40. - С. 1154-1157.

40. Плотников В.Г. Теоретические основы спектрально-люминесцентной систематики молекул // Успехи химии. 1980. - Т. 49, вып. 2. - С. 327361.

41. Compton R.H., Grattan K.T.V., Morrow Т. Photophysical Parameters for Potential Vapour-Phase Dye-Laser Media // Appl. Phys. 1980. - Vol. 22. - P. 307-311.

42. Colson S.D., Bernstein E.R. First and second triplets of solid benzene // J. Chem. Phys. 1965. - Vol. 43, № 8. - P. 2661-2669.

43. Doering J.P., Williams A.J., III. Low-energy electron-impact spectra: helium, nitrogen, ethylene, and benzene // J. Chem. Phys. 1967. - Vol. 47, №10. - P. 4180-4185.

44. Threshold electron impact excitation of atoms and molecules. Detection of triplet and temporary negative ion states / R.N. Compton, R.H. Huebner, P.W. Reinhardt, L.G. Christophorou // J. Chem. Phys. 1968. - Vol. 48, № 2. - P. 901-909.

45. Lassettre E.N., Skerbele A., Dillon M.A., Ross K.J. High-resolution study of electron-impact spectra at kinetic energies between 33 and 100 eV and scattering angles to 160 // J. Chem. Phys. 1968. - Vol. 48, № 11. - P. 5066-5096.

46. Doering J.P. Low-Energy Electron-Impact Study of the First, Second, and Third Triplet States of Benzene // J. Chem. Phys. 1969. - Vol. 51, № 7. - P. 2866-2870.

47. Venghaus H. The Dielectric Tensor Components of Anthracene Derived from Energy Loss Experiments // Z. Physik. 1970. - Vol. 239. - P. 289-299.

48. Venghaus H., Hinz H-J. Electron energy loss measurements on p-terphenyl (C18H14) single crystals and vapor // J. Chem. Phys. 1975. - Vol. 62, № 12. - P. 4937-4940.

49. Hermann H.W., Hertel I.V., Marowsky G. Electron Energy Loss Spectra of Dye Vapors // Appl. Phys. 1978. - Vol. 15. - P. 185-190.

50. Venghaus H., Hinz H.-J. Electron energy loss measurements on pyrene (C16H10) // J. Chem. Phys. 1976. - Vol. 64, № 1. - P. 30-33.

51. Huebner R.H., Mielczarek S.R., Kuyatt C.E. Electron Energy-Loss Spectroscopy of Naphthaline Vapor // Chemical Physics Letters. 1972. - Vol. 16, № 3. P. 464-469.

52. Smyth K.C., Schiavone A., Freund R.S. Electron impact excitation of fluorescence in benzene, toluene, and aniline // J. Chem. Phys. 1974. - Vol. 61, № 5.-P. 1782-1788.

53. Smyth K.C., Schiavone A., Freund R.S. Optical emission spectra produced by electron impact excitation of benzene // J. Chem. Phys. 1974. - Vol. 61, № 11.-P. 4747-4749.

54. Smyth K.C., Schiavone A., Freund R.S. Excitation of fluorescence in naphthalene and azulene by electron impact // J. Chem. Phys. 1975. - Vol. 62, № 1. -P. 136-144.

55. Pisanias M.N., Christophorou L.G., Carter J.G. Compound negative ion resonances and threshold-electron excitation spectra of quinoline and isoquinoline // Chem. Phys. Lett. 1972. - Vol. 13, № 5. - P. 433-438.

56. Azria R., Schulz G.J. Vibrational and triplet excitation by electron impact in benzene // J. Chem. Phys. 1975. - Vol. 62, № 2. - P. 573-575.

57. Allan M. Study of Triplet States and Short-Lived Negative Ions of Molecules by Means of Electron Impact Spectroscopy. Dissertation. Freiburg. 1989. -193 p.

58. Stamatovich A., Schulz G. Characteristics of the trochoidal electron mono-chromator // Rev. Sci. Instrum. 1970. - Vol. 41. - P. 423-427.

59. Борисевич H.A., Грузинский В.В. Люминесценция свободных сложных молекул при электрическом возбуждении // Журнал прикладной спектроскопии. 1991. - Т. 54, № 3. - С. 362-372.

60. Кухто А.В. Люминесценция сложных органических молекул при возбуждении электронами // Журнал прикладной спектроскопии. 1998. - Т. 65, № 5. - С. 694-708.

61. Возбуждение флуоренона в газовой фазе монокинетическим пучком электронов / В.В. Грузинский, С.М. Казаков, В.И. Калинин, В.А. Сучков, О.В. Христофоров // XX Всесоюзный съезд по спектроскопии. Тезисы докладов, 4.1. Киев. - 1988. - С. 384.

62. The functions of electron impact exitation of fluorescence of complex organic molecules in the gas phase / N.A. Borisevich, V.V. Gruzinsky, V.A. Suchkov, S.M. Kazakov, O.V. Khristoforov // Spectroscopy letters. 1987. - Vol. 20, № l.-P. 67-80.

63. Калинин В.И., Сучков B.A., Казаков С.М. Функции возбуждения электронным ударом синглетных состояний гетероциклических молекул в газовой фазе // Спектроскопия свободных сложных молекул. Тезисы докладов всесоюзного совещания. Минск. - 1989. - С. 26-27.

64. Kazakov S.M., Kukhto A.V., Suchkov V.A., Fluorescence as a probe of energy dependence of electron-molecule interaction // Journal of fluorescence. 2000. -Vol. 10, №4.-P. 409-412.

65. Флуоресценция паров перилена при возбуждении монокинетическим пучком электронов с перестраиваемой энергией / В.В. Грузинский, С.М. Казаков, В.И. Калинин, В.А. Сучков // Известия АН СССР, сер. физ-1990. Т. 54, № з. с. 377-379.

66. Грузинский В.В., Казаков С.М., Сучков В.А. Неупругие столкновения электронов с многоатомными органическими молекулами // Физика электронных и атомных столкновений. Л.: ФТИ. - 1991. - № 12. - С. 89-102.

67. Electron energy loss under scattering by complex organic compound vapors / N.A. Borisevich, V.V. Gruzinsky, V.A. Suchkov, S.M. Kazakov, O.V. Khristo-forov // Spectroscopy letters. 1985. - Vol. 18, № 9. - P. 731-747.

68. Спектры потерь энергии электронов, рассеянных молекулами перилена в газовой фазе / В.В. Грузинский, С.М. Казаков, А.И. Короткое, В.А. Сучков, О.В. Христофоров // Журнал прикладной спектроскопии. 1986. - Т. 49, №2.-С. 225-229.

69. Electron energy loss under scattering by naphthalimide derivative vapors / V.V. Gruzinsky, A.V. Kukhto, V.A. Suchkov, S.M. Kazakov // Spectroscopy letters. 1994. - Vol. 27, № 1. - P. 65-75.

70. Грузинский B.B., Казаков C.M., Сучков В.А. Столкновение электронов низких энергий с карбонилсодержащими молекулами в газовой фазе // Журнал прикладной спектроскопии. 1995. - Т. 62, № 6. - С. 135-139.

71. Грузинский В.В., Казаков С.М., Сучков В.А. Рассеяние низкоэнергетических электронов в парах паратерфенила // Журнал прикладной спектроскопии. 1995. - Т. 62, № 2. - С. 196-199.

72. Сучков В.А. Казаков С.М. Спектры потерь энергии электронов гетероциклическими соединениями в газовой фазе // IV Международная конференция по лазерной физике и спектроскопии. Труды конференции, т. 2. -Гродно.-1999.-С. 92-94.

73. Казаков С.М., Сучков В.А., Капутерко М.Н. Определение первых потенциалов ионизации по спектрам потерь энергии электронов в парах многоатомных органических соединений // Журнал прикладной спектроскопии. 1999. - Т. 66, № 3. - С. 351-355.

74. Грузинский В.В., Кухто А.В. Энергетический выход флуоресценции при возбуждении электронами // Журнал прикладной спектроскопии. 1998. -Т. 65, № 1.-С. 146-148.

75. Казаков С.М., Короткое А.И., Шпеник О.Б. Резонансное рассеяние электронов малых энергий на атомах ртути // ЖЭТФ. 1980. - Т. 78, № 5. - С. 1687-1695.

76. Кельман В.М., Явор С.Я. Электронная оптика. М. - Л.: АН СССР, 1963. - 62 с.

77. Harting Е., Read F.H. Electrostatic lenses. Amsterdam-Oxford-New York: Elsevier sci. publ. company, 1976. - 322 p.

78. Запесочный И.П., Шпеник О.Б. Возбуждение атомов пучками моноэнергетических электронов // ЖЭТФ. 1966. - Т. 50, № 4. - С. 890-896.

79. Автоматический сканирующий спектрофотометр / В.А. Андреев, А.Л. Иванов, С.М. Казаков, Д.В. Муртазалиев, О.В. Христофоров // Современный физический практикум. Труды Международной учебно-методической конференции. М. - 22-24 июня 2004. - С. 195-196.

80. Бронштейн И.М., Фрайман Б.С. Вторичная электронная эмиссия. М.: Наука, 1969.-407 с.

81. Фелдман Р., Майер Д. Основы анализа поверхности и тонких пленок. -М.: Мир, 1989.-342 с.

82. Казаков С.М. Новые резонансы в сечениях рассеяния электронов на атомах цинка, кадмия и ртути // Письма в ЖТФ. 1981. - Т. 7, № 15. - С. 900-904.

83. Казаков С.М., Христофоров О.В. Исследование методом электронной спектроскопии резонансных явлений и эффектов послестолкновительного взаимодействия при столкновениях электронов с атомами магния // ЖЭТФ. 1982. - Т. 82, № 6. - С. 1772-1779.

84. Казаков С.М., Христофоров О.В. Электронная спектроскопия автоионизационных состояний иттербия // ЖЭТФ. 1983. - Т. 84, № 2. - С. 502512.

85. Казаков С.М., Христофоров О.В. Электронные спектры автоионизационных состояний стронция и кальция, возбуждаемых электронами низких и промежуточных энергий // ЖЭТФ. 1985. - Т. 88, № 4. - С. 1118-1130.

86. Шпольский Э.В. Атомная физика. -М.: Физматгиз, 1963. Т. 1. - 575 с.

87. Козлов И.Г. Современные проблемы электронной спектроскопии. М.: Атомиздат, 1978. 248 с.

88. Друкарев Г.Ф. Столкновения электронов с атомами и молекулами. М.: Наука, 1978.-255 с.

89. Мак-Даниель И. Процессы столкновений в ионизованных газах. М.: Мир, 1967.-832 с.

90. Запесочный И.П. Определение функций возбуждения энергетических уровней атомов ртути по оптическим функциям возбуждения // Вестн. ЛГУ.-1954.-№11.-С. 67-93.

91. Jongerius Н.М. Measurements of optical excitation functions of the mercury atom. Proefshrift. Utrecht. - 1961. - 87 p.

92. Исследование резонансов в полных сечениях возбуждения атомов ртути медленными моноэнергетическими электронами / О.Б. Шпеник, В.В. Совтер, А.Н. Завилопуло, И.П. Запесочный, Е.Э. Контрош // ЖЭТФ. -1975.-Т. 69,№ 1.-С. 48-57.

93. Эрдевди Н.М., Шпеник О.Б., Вукстич B.C. Прецизионные измерения оптических функций возбуждения атома ртути // Оптика и спектроскопия-2003. Т. 95, № 4. - С. 571-579.

94. Богданова И.П., Фриш С.Э. Возбуждение энергетических уровней атомов электронным пучком. В кн.: Спектроскопия газоразрядной плазмы / Под ред. Фриша С.Э. Л.: Наука, 1970, - с. 224-243.

95. Месси Г., Бархоп Е. Электронные и ионные столкновения. М.: ИИЛ, 1958.-604 с.

96. Энгель А. Ионизованные газы. М.: ГИФМЛ, 1959. - 332 с.

97. Резонансные эффекты при неупругих столкновениях медленных электронов с атомами кадмия и цинка / О.Б. Шпеник, И.П. Запесочный, В.В. Совтер, Е.Э. Контрош, А.Н. Завилопуло // ЖЭТФ. 1973. - Т. 65, № 5. - С. 1797-1805.

98. Эрдевди Н.М., Шпеник О.Б., Вукстич B.C. Прецизионные измерения оптических функций возбуждения атома кадмия // Оптика и спектроскопия. 2004. - Т. 97, № 4. - С. 559-566.

99. Фриш С.Э., Запесочный И.П. Определение функций возбуждения энергетических уровней ртути по оптическим функциям возбуждения // Доклады АН СССР. 1954. - Т. 55, № 5. - С. 971-974.

100. Муртазалиев Д.В. Спектры потерь энергии электронов в парах полиаце-нов и полифенилов // 1ЕФ'2001. Конференщя молодих вчених та acni-ранив. Тези доповщей. Ужгород, Украина. - 11-13 сентября, 2001. - С. 98.

101. Fisher S.F., Stanford A.L. Excess energy dependence of radiationless transitions in naphthalene vapor: Competition between internal conversion and in-tersystem crossing//J. Chem. Phys. 1974.-Vol. 61, №2. -P. 582-593.

102. Штерн Э., Тиммонс К. Электронная абсорбционная спектроскопия в органической химии. М.: Мир, 1974. - 295 с.

103. Transformation of Energy in Some Laser Dyes Under Excitation by Electrons / A.V. Kukhta, S.M. Kazakov, E.E. Kolesnik, A.I. Mit'kovets, D.V. Murta-zaliev, G.M . Sorokin // Proceedings of SPIE. 2002. - V. 4747. - P. 224229.

104. Pinkman C.A., Wait S.C., Jr. The electronic spectra of fluorene, dibenzofu-rane and carbazole // J. Molec. Spectrosc. 1968. - Vol. 27, № 1-4. - P. 326342.

105. Spectral, Fluorescent, Photochemical and Laser Properties of Some Organic Compound Vapors / G.A. Abakumov, Yu.M. Anisimov, B.I. Polyakov and A.P. Simonov // Applied Physics. 1980. - V. 23. - P. 83-87.

106. Transformation of energy in some laser dyes under excitation by electrons /

107. S.M. Kazakov, A.V. Kukhta, A.I. Mit'kovets, D.V. Murtazaliev // The 5th International Conference: Atomic and Molecular Pulsed Lasers. Tomsk. -September 10-14, 2001. - P. 38.

108. Нурмухаметов P.H., Нагорная JI.JI. Связь между спектрами и строением молекул люминофоров, применяемых в сцинтилляторах // Оптика и спектроскопия. 1965.-Т. 18, вып. 1.-С. 109-114.

109. Грузинский В.В., Баркова Л.А. Спектральные свойства N-гетероцикли-ческих соединений в газовой фазе // Журнал прикладной спектроскопии. -1973.-Т. 19, вып. 2.-С. 254-261.

110. Compton R.H., Grattan K.T.V., Morrow Т. Photophysical Parameters for Potential Vapour-Phase Dye-Laser Media // Applied Physics. 1980. - V. 22. -P. 307-311.

111. Майер Г.В., Галеева А.И. Спектрально-люминесцентные свойства и природа электронно-возбужденных состояний 1,4-ди-(5-фенил-1,3-оксазол-2-ил)-бензола (РОРОР) // Оптика и спектроскопия. 1984. - Т. 57, вып. 5. - С. 858-862.

112. Эффект тяжелого атома при возбуждении органических молекул электронным ударом / Н.А. Борисевич, А.В. Кухто, С.М. Казаков, Д.В. Муртазалиев // XXIII съезд по спектроскопии. Тезисы докладов. Звенигород. - 17-21 октября, 2005. - С. 186.

113. Handbook of Fluorescence Spectra of Aromatic Molecules / Edited by J.Berlman. New York: Academic Press, 1971. - 458 p.

114. Excitation by electronic carbazole vapour knock / A.L. Ivanov, S.M. Kaza-kov, A.V. Kukhta, D.V. Murtazaliev, G.M. Sorokin // The 6-th International Conference: Atomic and Molecular Pulsed Lasers. Tomsk. - September 1519, 2003.-P. 33-34.

115. Electron impact excitation of carbazole vapour / V.A. Andreev, A.L. Ivanov, S.M. Kazakov, A.V. Kukhta, D.V. Murtazaliev, G.M. Sorokin // Proceedings of SPIE. 2004. - V. 5483. - P. 157-160.

116. Bonn А.С., Serrano-Andres L. A theoretical study of the absotption spectra of indole and its analogs // Chem.Phys. 2000. - Vol. 262. - P. 253-265.

117. Vibrational assignments for indole with the aid of ultrasharp phosphorescence spectra / B.J. Fender, K.W. Short, D.R. Hahn, P.R. Callis // Int. J. Quant. Chem. 1999. - Vol. 72, № 2. - P. 347-356.

118. Спектры потерь энергии органических комплексов европия / Н.А. Борисевич, С.М. Казаков, А.В. Кухто, Д.В. Муртазалиев, Т.А. Павич, О.В. Христофоров // Журнал прикладной спектроскопии. 2002. - Т. 69, № 4. -С. 421-424.

119. Interactions of low-energy electrons with organic electroactive compounds / A.V. Kukhta, S.M. Kazakov, D.V. Murtazaliev, D.V. Ritchik // Chemical Physics Letters. 2003. - V. 373. - P. 492-497.