Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Кинетика процессов с участием электронно-возбужденных молекул на поверхностях твердых адсорбентов

Диссертация: Кинетика процессов с участием электронно-возбужденных молекул на поверхностях твердых адсорбентов
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Автор диссертационного исследования являлась одним из исполнителей следующих научных проектов, результаты которых вошли в материалы диссертации: «Исследование трансформации энергии электронного возбуждения в молекулярных системах, конденсированных на поверхностях твердых диэлектриков» (Задание министерства образования и науки РФ № 1.3.06) — «Селективная лазерная инжекция молекул кислорода… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Основные представления о кинетике молекулярных реакций на поверхности твердого тела
    • 1. 1. Фотопроцессы в конденсированных молекулярных системах
      • 1. 1. 1. Триплет-триплетная аннигиляция люминофоров в различных системах
      • 1. 1. 2. Молекулярные фотореакции с участием кислорода
    • 1. 2. Кинетика диффузионно-контролируемых реакций в системах с ограниченной геометрией
    • 1. 3. Элементарные динамические процессы на границе раздела газ-твердое тело
      • 1. 3. 1. Поверхностная диффузия атомов и молекул
      • 1. 3. 2. Колебательная релаксация адсорбатов
      • 1. 3. 3. Межфазные кинетические явления
    • 1. 4. Влияние нанообъектов на оптические свойства атомов и молекул
  • Глава 2. Кинетика бимолекулярных реакций на поверхности и в мономолекулярных слоях амфифильных веществ: десорбция, латеральный транспорт и проявление пространственных корреляций реагентов
    • 2. 1. Кинетика кислород — зависящих фотореакций в мономолекулярном слое Ленгмюра — Блоджетт. Кинетические модели для случаев слабой адсорбции молекул Ог
      • 2. 1. 1. Формально-кинетический подход
      • 2. 1. 2. Кинетика реакций на поверхности раздела при фронтальной организации потоков подвижных молекул
      • 2. 1. 3. Модель, учитывающая латеральную диффузию кислорода
    • 2. 2. Кинетические модели для случаев сильной адсорбции молекул О поверхностью. Десорбция молекул кислорода из адсорбционной ямы
      • 2. 2. 1. Кинетическая модель десорбции, основанная на уравнении Смолуховского
      • 2. 2. 2. Кинетика десорбции подвижного реагента в модели Крамерса
      • 2. 2. 3. Кинетика люминесценции в случае прыжковой десорбции
      • 2. 2. 4. Индуцированная колебательными переходами десорбция возбужденных молекул кислорода из поверхностного монослоя
      • 2. 2. 5. Кинетическая модель в случае десорбции, индуцированной фононами
    • 2. 3. Триплет-триплетная аннигиляция адсорбатов
    • 2. 4. Экспериментальные исследования люминесценции адсорбатов
      • 2. 4. 1. Спектрометрические исследования окрашенных поверхностей
      • 2. 4. 2. Кинетические измерения интенсивности кросс-аннигиляционной замедленной флуоресценции
      • 2. 4. 3. Сравнение экспериментальных результатов с теоретическими моделями
  • Глава 3. Кинетика кросс-аннигиляции локализованных электронных возбуждений в потенциальном поле стенок пористой наноструктуры
    • 3. 1. Кросс-аннигиляция в сферических нанопорах при радиальной диффузии возбужденных молекул
      • 3. 1. 1. Эволюция радиального распределения концентрации 'А — возбуждений в поле поверхности стенки
      • 3. 1. 2. Потенциал твердой стенки: свободная диффузия молекул в полости и отражение их на границе
      • 3. 1. 3. Диффузия синглетного кислорода в эффективном потенциале сферической поверхности
    • 3. 2. Латеральная диффузия молекул в приповерхностном слое и десорбция во внутреннюю область ячейки
      • 3. 2. 1. Вероятность отсутствия десорбции из приповерхностного слоя
      • 3. 2. 2. Удельная скорость реагирования перемещающихся по поверхности частиц
      • 3. 2. 3. Приповерхностная генерация и аннигиляция мигрирующих возбуждений. Форма импульса кросс-аннигиляционной флуоресценции
    • 3. 3. Экспериментальные исследования люминесценции красителей в пористых матрицах
    • 3. 4. Кинетика статической аннигиляции квазичастиц в полидисперсной наноструктуре
  • Глава 4. Кинетика люминесценции красителей, локализованных на полимерной цепи, адсорбированной диэлектрической подложкой
    • 4. 1. Описание конформации макромолекул во внешнем поле
    • 4. 2. Эффективный потенциал поверхности
      • 4. 2. 1. Взаимодействие атома с плоской поверхностью твердого тела в континуальной модели
      • 4. 2. 2. Взаимодействие атома со сферической поверхностью твердого тела в континуальной модели
      • 4. 2. 3. Взаимодействие атома с цилиндрической поверхностью твердого тела в континуальной модели
    • 4. 3. Распределение звеньев полимерной цепи в потенциальных полях различной симметрии и структуры
      • 4. 3. 1. Распределение звеньев полимерной цепи вблизи поверхностей разной геометрии без учета притяжения «мономер — поверхность»
      • 4. 3. 2. Распределение звеньев полимерной цепи вблизи поверхностей разной геометрии с учетом притяжения «цепь-поверхность»
    • 4. 4. Влияние структуры полимерной цепи на кинетику бимолекулярных фотореакций в приповерхностном слое
      • 4. 4. 1. Кинетика аннигиляционной замедленной флуоресценции красителей в нанополостях, заполненных полимерными цепями
      • 4. 4. 2. Кинетика аннигиляционной замедленной флуоресценции красителей в приповерхностном слое наночастиц с адсорбированными макроцепями
    • 4. 5. Влияние термодиффузии на кинетику реакций кислорода с красителями, адсорбированными полимерными макромолекулами
      • 4. 5. 1. Термодиффузионные процессы, индуцированные лазерным излучением в структурах макроцепей на твердой подложке
      • 4. 5. 2. Учет термодиффузии в кинетике фотореакций молекул кислорода с Т-центрами полимерных цепей на поверхности углеродных нанотрубок
      • 4. 5. 3. Влияние анизотропии потенциала межмолекулярного взаимодействия на величину термодиффузионного фактора
    • 4. 6. Кинетика квазистатического тушения в приповерхностном слое макромолекулярных цепей в нанопорах и вблизи наночастиц
      • 4. 6. 1. Метод эффективной скорости переноса
      • 4. 6. 2. Кинетика квазистатического переноса энергии при подвижном акцепторе в опушечном полимерном слое у поверхности наночастицы
  • Глава 5. Перенос энергии между адсорбатами поверхностными возбуждениями
    • 5. 1. Экситонная передача энергии между адсорбатами
      • 5. 1. 1. Перенос энергии с участием виртуальных экситонов
      • 5. 1. 2. Передача энергии при быстрой миграции экситонов
      • 5. 1. 3. Кинетика кросс-аннигиляции электронных возбуждений с участием поверхностных экситонов
    • 5. 2. Передача энергии между адсорбатами посредством плазмонов
      • 5. 2. 1. Безызлучательный перенос энергии между молекулами, адсорбированными плоской поверхностью металла посредством поверхностных плазмонов
      • 5. 2. 2. Электродинамическая модель влияния поверхности проводника на межмолекулярный перенос энергии
      • 5. 2. 3. Безызлучательный перенос энергии между молекулами, находящимися вблизи металлической сферической наночастицы
      • 5. 2. 4. Электродинамическая модель влияния сферической металлической наночастицы на межмолекулярный перенос энергии
      • 5. 2. 5. Безызлучательный перенос энергии между молекулами, находящимися вблизи проводящего наноцилиндра бесконечной длины

Кинетика процессов с участием электронно-возбужденных молекул на поверхностях твердых адсорбентов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность исследований.

Процессы, происходящие вблизи границы раздела фаз и в гетерофаз-ных системах, представляют собой перспективную область научных исследований в связи с получившим в последние годы развитием нанои молекулярной электроники, нанофотоники и наноплазмоники. Фундаментальные исследования таких процессов лежат в основе разработки поверхностных матричных биочипов, оптических биосенсоров, сканирующих атомно-силовых и оптических ближнепольных микроскопов с нанометровым разрешением, функциональных элементов для записи, передачи и воспроизведения информации, различных оптоэлектронных датчиков физических величин.

Поскольку в системах нанометрового масштаба поверхностные явления становятся особенно заметными, это обстоятельство не может не учитываться при описании кинетики молекулярных фотореакций, протекающих в наноструктурах. Различные процессы с участием электронно-возбужденных молекул, получающие развитие на поверхностях твердых адсорбентов, существенным образом отличаются от таких же процессов, имеющих место в объемных фазах. Отличия связаны с пониженной размерностью системы и ее гетерогенностью. В настоящее время особенности фотореакций в квазиоднородных неограниченных системах подробно исследованы. Менее изученными являются ситуации, когда взаимодействие между электронно-возбужденными молекулами происходит в системе с ограниченной геометрией, в присутствии нанообъектов различной формы, в приповерхностных слоях с покрытием из поверхностно-активных веществ (ПАВ) или с адсорбированными макромолекулами.

Основными факторами, влияющими на формирование кинетики реакций в приповерхностном слое, являются латеральная диффузия подвижного реагента, его десорбция в газовую фазу, а также перенос энергии от адсорбированных возбужденных молекул к подложке с образованием экситонов, плазмонов и других квазичастиц твердофазной системы. В пористых материалах на кинетику реакций существенное влияние оказывает конечность величины объема полости. В порах нанометрового масштаба этот объем настолько мал, что вероятность возврата десорбировавшейся молекулы на поверхность заметно увеличивается. Также более важными для кинетики становятся флуктуационные эффекты, например, случайная величина населенности пор реагентами.

При решении проблем создания функциональных наноустройств часто приходится исследовать конформационные свойства макромолекулярной цепи в полости пористого сорбента или на поверхности дисперсной наночасти-цы. Двустадийные фотореакции с участием электронно-возбужденных молекул, протекающие в приповерхностном слое с макроцепной «опушкой» обладают специфической кинетикой, определяемой характером размещения одного из реагентов в структуре полимера и динамикой этой структуры.

Указанные особенности формирования кинетики фотореакций в низкоразмерных системах делают невозможным использование формально-кинетического подхода при ее описании. Поэтому разработка теоретических моделей кинетики, корректно учитывающих структурную специфику объектов, в которых получают развитие фотопроцессы, пространственные корреляции реагентов в наноячейках, представляет собой актуальную проблему оптики наноструктур.

В данной диссертационной работе исследовалась кинетика молекулярных фотопроцессов в тонких пленках ПАВ на твердой диэлектрической подложке, в пористых системах с разной геометрией пор, в системах с адсорбированными на поверхностях различной кривизны макромолекулами биополимера, в приповерхностных областях молекулярного кристалла и металлической подложки. Были развиты теоретические модели кинетики фотореакций, учитывающие особенности пространственной организации и конформационной мобильности систем, в которых они протекают, и дающие хорошее совпадение с экспериментальными данными.

Цель работы.

Цель работы состояла в выявлении механизмов формирования кинетики фотоиндуцированных процессов с участием электронно-возбужденных органических молекул (красителей, ароматических углеводородов), локализованных на поверхности раздела фаз, в тонких пленках ПАВ, в полостях пористых материалов, на звеньях адсорбированных макромолекул, а также механизмов переноса энергии между электронно-возбужденными молекулами, расположенными вблизи диэлектрических и проводящих поверхностей.

Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи.

1. Разработать теоретическую модель, адекватно описывающую кинетику двустадийных фотореакций органических молекул, локализованных на поверхности твердой диэлектрической подложки с покрытием ПАВ, с учетом тушения возбужденных состояний люминофора и его активации подвижным кислородом, поступающим из газовой фазы. Исследовать влияние процессов фронтальной и латеральной диффузии кислорода на форму импульса сигнала люминесценции красителей.

2. Учесть взаимодействие возбужденных молекул кислорода с поверхностью. Разработать кинетические модели процесса десорбции и установить связь особенностей формы импульса сигнала люминесценции органических молекул с характеристиками потенциального поля подложки.

3. Построить теоретическую модель кинетики кросс-аннигиляции электронно-возбужденных молекул, локализованных в потенциальном поле стенок пористых структур, с учетом радиальной диффузии, латеральной диффузии и десорбции молекул во внутреннюю область полости.

4. Исследовать зависимость характера распределения звеньев полимерных цепей, адсорбированных поверхностями разной геометрии, от параметров системы: глубины сорбционной ямы и размера мономера. Разработать математические модели кинетики бимолекулярных фотореакций, протекающих в приповерхностном слое, образованном адсорбированными макромолекулами. Учесть влияние структуры полимерной цепи и случайные перемещения ее звеньев на форму импульса люминесцентного отклика системы.

5. Установить степень значимости термодиффузии кислорода в кинетике его реакций с красителями, однородно распределенными по звеньям макромолекул, адсорбированных твердой подложкой с малой теплопроводностью. Исследовать влияние анизотропии потенциала межмолекулярного взаимодействия на величину термодиффузионного отношения в модели газа Лоренца для двухатомных молекул.

6. Построить теоретические модели переноса энергии между молекулами, локализованными вблизи плоской поверхности твердого тела или нанообъек-тов разной формы, посредством коллективных возбуждений твердофазной системы: экситонов и плазмонов.

Научная новизна работы.

1. Построены теоретические модели кинетики реакций кросс-аннигиляции молекул кислорода с молекулами люминофора, которые протекают в тонких пленках ПАВ на плоской границе раздела фаз. Показано, что изменения параметров моделей приводят к адекватным изменениям формы импульса люминесцентных сигналов. Выявленные теоретические зависимости кинетики люминесценции адсорбированных люминофоров от параметров моделей, находят свое экспериментальное подтверждение.

2. Разработаны кинетические модели процесса десорбции молекул кислорода с поверхности, исследовано влияние скорости десорбции на кинетику реакций кислорода с адсорбированными молекулами органических люминофоров и установлена зависимость интенсивности люминесцентных сигналов от глубины ямы потенциального поля подложки.

3. Исследована кинетика реакции кросс-аннигиляции молекул кислорода с молекулами красителей в кислородопроницаемых пористых матрицах. Получено качественное согласие построенных математических моделей кинетики люминесценции системы с экспериментальными данными.

4. Предложен модельный потенциал, состоящий из бесконечно высокой стенки и дельта-функциональной ямы, для описания характера распределения звеньев полимерной цепи вблизи поверхностей различной кривизны. Пространственные распределения, полученные при использовании модельного потенциала, совпадают с аналогичными распределениями, рассчитанными на основе методов молекулярной динамики.

5.Теоретически изучены особенности кинетики бимолекулярных фотореакций, протекающих в полостях, заполненных макромолекулами, и в приповерхностных слоях, образованных адсорбированными полимерными цепями. Выявлена зависимость формы импульса кросс-аннигиляционной замедленной флуоресценции от характера распределения звеньев макроцепи.

6. Впервые предложена теоретическая модель кинетики люминесценции молекул красителя, однородно размещенных по звеньям полимерной макромолекулы, адсорбированной плоской поверхностью подложки, при учете термодиффузии молекул кислорода к поверхности. Выполненная численная реализация этой модели позволила выявить наиболее оптимальные значения параметров системы для наблюдения влияния термодиффузии на кинетику реакций кислорода с молекулами красителя.

7. Рассмотрена возможность эффективного тушения и переноса энергии электронного возбуждения люминофоров в приповерхностной области конденсированной фазы посредством реальных и виртуальных поверхностных экситонов и плазмонов. Обнаружено увеличение скорости переноса энергии между адсорбатами вблизи проводящих поверхностей на 1−2 порядка по сравнению с переносом в вакууме при перекрытии спектров испускания молекул донора, спектра поглощения молекул акцептора и спектра поверхностных плазмонов.

Практическая значимость.

1. Установленное влияние покрытия ПАВ на кинетику кросс-анниги-ляционной замедленной флуоресценции красителей может быть использовано при разработке люминесцентных датчиков физических величин (давления воздуха, концентрации молекул Ог, температуры и др.), в схеме работы которых предполагается обмен энергией с молекулами газовой фазы. Чувствительность и рабочий диапазон таких датчиков могут быть изменены с помощью покрытия активных элементов люминесцентных сенсоров газопроницаемыми пленками ПАВ.

2. Выявленная зависимость формы импульса кросс-аннигиляционной замедленной флуоресценции от характера распределения звеньев макроцепи может применяться при анализе конформации макромолекул в полостях, и вблизи поверхностей различной кривизны.

3. Проведенное исследование термодиффузии кислорода может стать базисом новой лазерной технологии управляемого обогащения разогретых ячеек пористой структуры с высокой населенностью центров оптического поглощения подвижным молекулярным компонентом с целью повышения выхода продуктов некоторых фотореакций.

4. Обнаруженное увеличение скорости переноса энергии между адсорба-тами вблизи проводящих поверхностей по сравнению с переносом в вакууме может использоваться при конструировании специальных оптических микроскопов ближнего поля, принцип действия которых основан на диполь-дипольной передаче энергии от молекулы донора, находящейся на острие иглы, к флуоресцирующей молекуле образца. Ускорение процесса переноса энергии приведет к увеличению интенсивности люминесцентного отклика образца и, следовательно, к увеличению яркости изображения.

Защищаемые положения.

1. Кинетика реакции кросс-аннигиляции молекул кислорода с электронно-возбужденными молекулами красителей имеет специфические особенности в системах, сформированных на плоской поверхности твердых сорбентов. Наиболее полно особенности такой кинетики учитываются в модели латеральной диффузии кислорода в приповерхностном слое с возможной десорбцией активированных молекул Ог в газовую фазу.

2. Кинетика реакции кросс-аннигиляции электронного возбуждения Т-1Дё (02)-типа имеет свои особенности в пористых наноструктурах. Адекватное описание кинетики такой реакции имеет место в модели, учитывающей латеральную диффузию кислорода вдоль поверхности полости различной формы (сферической или цилиндрической) и десорбцию во внутреннюю область поры.

3. Распределение звеньев полимерной цепи вблизи твердой поверхности различной кривизны адекватно описывается при использовании модельного дельта-функционального потенциала взаимодействия мономера с поверхностью. Кинетика реакций кросс-аннигиляции кислорода с красителями, которые протекают в нанополостях, заполненных окрашенными макромолекулами или в приповерхностном слое наночастиц, образованном полимерными молекулами, чувствительна к конформации макромолекул и ее динамическим изменениям.

4. Вблизи поверхности твердого тела возможна достаточно эффективная передача энергии электронного возбуждения адсорбатов посредством коллективных твердофазных возбуждений. Поверхностные экситоны и плазмо-ны могут проявлять себя как реально сформированные электронные возбуждения или являться виртуальными квазичастицами. В резонансных условиях увеличение скорости переноса энергии между молекулами, адсорбированными проводником, может достигать 1−2 порядков по сравнению с переносом в вакууме.

Апробация работы и публикации.

Основные результаты исследований опубликованы в 48 печатных работах, включая 1 монографию и 16 статей в журналах, рекомендованных ВАК для соискателей ученых степеней. Апробация работы проводилась на 22 всероссийских и международных конференциях. Наиболее значимыми являются: международная конференция по люминесценции, посвященная 110-летию академика С. И. Вавилова (Москва, 2001) — 2 международная конференция молодых ученых и специалистов «0птика-2001» (Санкт-Петербург, ИТМО), международные конференции «Basic Problems of Optics», (Санкт-Петербург, ИТМО, 2000, 2004, 2010) — международная конференция «Фундаментальные проблемы физики» (Казань, 2005) — всероссийские симпозиумы «Современная химическая физика» (Туапсе, 2007, 2009) — международная конференция «Organic nanophotonics» (Санкт-Петербург, 2009) — международная конференция «Фотоника молекулярных наноструктур» (Оренбург, 2009) — международная конференция «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы» (Ульяновск: УлГУ. 2010), Russian-Japanese Seminar «Molecular and Biophysical Magnetoscience» (Оренбург, ОГУ, 2006, 2010), международная конференция: «Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации» (Оренбург: ОГУ. 2010), 1-st international conference on Reaction Kinetics in Condensed Matter RKCM'10 (Москва, 2010).

Результаты, изложенные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на научных семинарах физического факультета Оренбургского государственного университета, кафедры фотоники Санкт-Петербургского государственного университета, кафедры радиотехники и электродинамики Саратовского государственного университета, кафедры инженерной физики Ульяновского государственного университета.

Участие в научных проектах.

Автор диссертационного исследования являлась одним из исполнителей следующих научных проектов, результаты которых вошли в материалы диссертации: «Исследование трансформации энергии электронного возбуждения в молекулярных системах, конденсированных на поверхностях твердых диэлектриков» (Задание министерства образования и науки РФ № 1.3.06) — «Селективная лазерная инжекция молекул кислорода в обогащенные реагентом полимерные глобулы жидких растворов и поры твердых наноструктур с люминесцентным мониторингом эффективности реакций в технологическом процессе» (РФФИ проект № 06−08−168-фоина) — ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007;2012 годы»: «Разработка научных основ технологии создания наноструктурных материалов с использованием биополимеров» (Госконтракт № 02.5.13.11.3086 от 19.03.2007) — «Создание функциональных наносистем на основе ячеечных структур оксида алюминия, заполненных окрашенными макромолекулярными цепями с селективным фотооткликом» (РФФИ проект № 08−02−99 035-рофи) — «Разработка лазерной технологии локального концентрирования фотоактивированных реагентов в структурах функциональных наносистем» (РФФИ проект № 10−02−96 021-рурала).

Личный вклад автора.

При непосредственном участии автора проводилась разработка математических моделей кинетики изучаемых процессов, численная их реализация, выполнялись расчеты и анализировались полученные результаты. Также автор принимала участие в планировании экспериментов. В диссертацию включены положения и результаты, или принадлежащие соискателю лично, или полученные при его участии.

Основные результаты и выводы.

1. Разработана теоретическая модель совокупных реакций тушения и кроссаннигиляции электронных возбуждений молекул красителей в тонкопленочных структурах ПАВ с подвижными молекулами 02. Модель учитывает фронтальное движение кислорода относительно поверхности и латеральную миграцию О2 в пленке. Экспериментальные исследования подтверждают корректность построенных моделей изучаемого процесса.

2. Показано, что режим десорбции активированных молекул Ог существенно сказывается на кинетике кросс-аннигиляции в системе адсорбатов и определяет амплитуду и форму импульса люминесценции молекулярных зондов.

3. Построена кинетическая модель процесса триплет-триплетной аннигиляции молекул органических люминофоров, адсорбированных плоской поверхностью или поверхностью микропоры, учитывающая их медленную поверхностную диффузию.

4. Построены теоретические модели реакции кросс-аннигиляции молекул кислорода с молекулами красителей в кислородопроницаемых пористых матрицах. Эксперименты по определению временных характеристик реакции кросс-аннигиляции молекул кислорода в окрашенных пористых матрицах иллюстрируют качественное согласие между результатами численных расчетов и экспериментальными данными.

5. Предложен модельный потенциал взаимодействия атома с поверхностью адсорбента для описания характера распределения звеньев полимерной цепи вблизи поверхностей различной кривизны. Показано, что распределения, полученные с модельным потенциалом, совпадают с распределениями, рассчитанными по методам молекулярной динамики.

6. Проведенные численные исследования показывают, что кинетика бимолекулярных фотореакций, протекающих в полостях, заполненных макромолекулами, и в приповерхностных слоях, образованных адсорбированными полимерными цепями зависит от характера распределения звеньев макроцепи.

7. Предложена теоретическая модель, учитывающая влияние термодиффузии кислорода на кинетику его реакций с красителями, однородно распределенными по звеньям полимерной цепи. На основе проведенных расчетов выявлены наиболее значимые проявления лазерной термоактивации поверхностной наноструктуры в кинетике рассмотренных процессов.

8. Проведено распространение модели Кожушнера переноса энергии между электронно-возбужденными молекулами посредством виртуальных эксито-нов на двумерный случай. Обнаружена зеркальная симметрия кинетической схемы реакций тушения-аннигиляции адсорбатов при участии в них поверхностных экситонов малого радиуса.

9. Разработаны электродинамические и квантовомеханические модели переноса энергии электронного возбуждения люминофоров в приповерхностной области проводящей среды посредством плазмонов. Обнаружено увеличение скорости переноса энергии между адсорбатами вблизи проводящих поверхностей на 1−2 порядка по сравнению с переносом в вакууме при перекрытии спектра испускания молекул донора, спектра поглощения молекул акцептора и спектра поверхностных плазмонов. Результаты проведенных расчетов согласуются с теоретическими и экспериментальными результатами других авторов.

Заключение

.

Временные режимы молекулярных реакций в конденсированных средах часто бывают довольно чувствительными к структурной организации этих сред. Это особенно заметно в наносистемах, малый размер которых приводит к яркому проявлению мезоскопических эффектов в кинетике. Данное обстоятельство делает неправомерным применение стандартного аппарата формальных кинетических уравнений для среднеобъемных концентраций реагентов в описании процессов с участием молекулярных нанокластеров, выявлении специфических закономерностей временного поведения мезосис-тем, получении их характерных микропараметров.

Предложенные в данной диссертационной работе кинетические модели образуют некоторый минимальный набор средств, на основе которых, может быть произведен адекватный анализ поведения наноструктурированных молекулярных систем в неравновесных условиях, создаваемых действием достаточно интенсивного лазерного излучения.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Дж. Основы флуоресцентной спектроскопии. М.:Мир, 1986.-496 с.
  2. Л.В., Салецкий A.M. Люминесценция и ее измерения. М.:МГУ, 1989. -272с.
  3. С. А., Конаш A.B. Кинетика аннигиляции триплетных возбужденийв органических стёклах // Оптика и спектроскопия, -2002. -Т.92. -№ 4. -С. 356−363.
  4. М.Г., Мельник М. П. Люминесценция статически аннигилирующих центров с неоднородным распределением // Журн. прикл. спектр., -1990. -Т. 53. -№ 3. -С.380−386.
  5. В.В. О кинетике триплет-триплетной аннигиляции в жидких растворах // Оптика и спектроскопия, -1995. -Т.79. -№ 4. -С. 606−612.
  6. А.И. Концентрационное тушение некогерентных возбуждений врастворах // УФН, -1984. -Т.143. -вып. 4. С.553−600.
  7. С.А. Миграция триплетных возбуждений сложных молекул в неупорядоченных средах и в системах с ограниченной геометрией // ФТТ, -2000. -Т.42. -вып. 10. -С. 1729−1756.
  8. С.К. Спектроскопия межмолекулярных взаимодействий. Нелинейные эффекты. Мн.:БГУ, 2002. -150с.
  9. В.В., Самусев И. Г., Карстина С. Г. Влияние температуры на скорость триплет-триплетной аннигиляции 1,2-бензантрацена в полимерной матрице // Журнал прикладной спектроскопии, -2004. -Т. 71.- № 1. -С. 4953.
  10. О.И., Желудкова Т. В., Солодунов В. В. Кинетика замедленной флуоресценции органических молекул в н-парафинах при 77 К и ее математическая модель // Известия высших учебных заведений. Физика, -2007. -Т. 50. -№ 12. -С. 3−8.
  11. М.А., Дерябин М. И., Добровольская И. А. и др. Кинетика анни-гиляционной замедленной флуоресценции изолированных пар и ее мате294матическая модель // Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета, -2011. -№ 1(26). -С. 6−10.
  12. Н.Х., Латонин В. А. Кинетика аннигиляционной замедленной флуоресценции атоматических молекул в пленках Лэнгмюра-Блоджетт // ФТТ, -1999. -Т.41. -вып.4. -С. 736−739.
  13. М., Свенберг Ч. Электронные процессы в органических кристаллах. Т.1. М.: Мир, 1985.-544с.
  14. Н.А., Багнич С. А., Дорохин А. В. Перколяционный характер миграции триплетного возбуждения в твердом растворе диацетила в по-лиметилметакрилате // Оптика и спектр, -1990.-Т. 69. -№ 2.-С.383−388.
  15. В.В., Самусев И. Г., Иванов A.M. Триплет-триплетная аннигиляция молекул эозина на поверхности анодированного алюминия // Известия высших учебных заведений. Физика, -2004.-Т.47.-№ 10.-С.7−12
  16. М.И., Вашкевич О. В., Шальнев А.Ю Миграционно ускоренное тушение кислородом триплетных возбуждений органических молекул в толуоле при 77 К // Известия ВУЗов. Физика, 2004. — № 5. — С. 89 — 92.
  17. О.И., Дерябин М. И., Гаджиалиева И. В. Влияние температуры на миграционно-ускоренное тушение фосфоресценции нафталина в стеклообразном толуоле // ФТТ, -2007. -Т.49. -вып.6. -С. 1132−1134.
  18. В .Я., Иванов В. Б. Тушение синглетного кислорода // Успехи химии, -1973. -T.XLV. -вып. 2. -С. 202−223.
  19. П.П. Кинетика замедленной флуоресценции при тушении триплет-ного состояния эозина молекулярным кислородом на пористой поверхности окиси алюминия // Хим. физика, -2000. -Т. 19. -№ 3. -С. 100−104.
  20. А.Б., Котова Л., Тимашев П. С. и др. Фотосенсибилизированная генерация синглетного кислорода напыленными слоями тетрафенилпор-фирина.// Журнал физ. химии, -2003. -том.77. -№ 1. -С.104−112.
  21. В.Н., Маврин Б. Н., Руани Ж., Замбони Р., Талиани К. Влияние кислорода и длины волны возбуждения на фотолюминесценцию пленки фуллерена // Журнал прикл. спектр., -1992. -V. 57. -№ 5−6. -С. 489- 492.
  22. О.Б., Белоусова И. М., Мак A.A., Белоусов В. П. и др. Исследования генерации синглетного кислорода с помощью оптически возбужденных фуллеренов и фулереноподобных наночастиц. // Опт. и спектр., -2003. -Т. 95.-№ 6.-С. 891−901.
  23. В.П., Белоусова И. М., Ермаков A.B., Киселев В. М., Соснов E.H. Адсорбция кислорода фуллеренами и углеродными наноструктурами // Журн. физ. химии, -2007. -Т. 81. -С. 1847−1855.
  24. В.П., Белоусова И. М., Гренишин A.C., Данилов О. Б. и др. Лазерная генерация йода в системе фуллерен-кислород-йод // Опт. и спектр., 2003. -Т. 95.-№ 6.-С. 888−890.
  25. К.С., Кобзев Г. И., Минаев Б. Ф. и др. Генерация синглетного кислорода гемоглобином и эффекты спин-поляризации в модельных ферментативных центрах кобоглобина // Вестник Черкасского университета, 2010.-вып. 174.-С. 14−20.
  26. Г. А., Кучеренко М. Г., Якупов P.M. Кинетика многослойной люминесценции красителей в кислородопроницаемых полимерах // Опт. и спектр., -1989. -Т. 67. -вып. 5. -С. 1090−1094.
  27. М.Г. Учет межчастичных корреляций в кинетике фотореакций кислорода и органических люминофоров в полимерах // Химическая физика, -1993. -Т. 12. -№ 12. -С. 1581−1589.
  28. М.Г. Кинетика нелинейных фотопроцессов в конденсированных молекулярных системах. Оренбург. ЮГУ, 1997. -386с.
  29. М.Г. О кинетике реакции синглетного кислорода с неподвижными сенсибилизаторами // Химическая физика, -2001. -Т.20. -№ 3. -С. 31−36.
  30. Gillanders R.N., Tedford М.С., Crilly P.J., Bailey R.T. A composite sol-gel/fluoropolymer matrix for dissolved oxygen optical sensing // Journal of Photochemistry and photobiology, -2004. -V.163. -P. 193−199.
  31. М.Г., Мельник М. П. Параметрический анализ кислородинду-цированных измерений кинетии люминесценции красителей II Журнал прикл. спектр., -1994. -Т.60. -№ 5−6. С.447−451.
  32. М.Г., Кецле Г. А. Датчик молекулярного кислорода на основе эффекта Ог индуцированной флуоресценции // Датчики и системы, -1999. -№ 4. -С. 10−14.
  33. С. Н., Маряхина В. С., Пашкевич С. Н., Рахматуллин Р. Р. Длительная люминесценция органических красителей в клетках биологических тканей // Оптика и спектроскопия, -2011. -№ 1. -С. 72−75.
  34. Niedre М., Patterson M.S., Wilson B.C. Direct Near-infrared lumeniscence detection of singlet oxygen generation by photodynamic therapy in cell in vivo and tissues in vivo // Photochemistry and photobiology, -2002. -V.75(4). -P.382−391.
  35. A.B., Стратонников A.A., Лукьянец E.A., Лощенов В. Б. Детектирование синглетного кислорода и перекиси водорода при фотодинамической терапии с помощью флуоресцентного сенсора. // IV Съезд Фотобиологов России. Саратов, 26−28 сентября 2005 г. С. 77.
  36. A.A., Баштанов М. Е., Дроздова H.H. и др. Индуцированная синглетным кислородом замедленная флуоресценция водных растворов красителей при лазерном возбуждении // Квантовая электроника, -2002. -Т. 32. -№ 1.-С 83−86
  37. A.A., Швайцер К., Лайсманн X. и др. Тетра(1,1,4,4-тетраметил-6,7-тетралино)порфиразин новый люминесцентный сенсор лазерной генерации синглетного кислорода в растворах // Квантовая электроника, -2000. -Т. 30. -№ 5. -С 445−448
  38. Smoluchowski М. Drei Vortrage uber diffusion, brownsche molekularbewegung und koagulation von kolloidteilchen // Physik. Zeit, -1916. -V.17. -P.557−571, 585−599.
  39. Debye P. Reaction rates in ionic solutions // Trans. Electrochem. Soc, -1942. -V.82. -P.265−272.
  40. Felderhof B.U., Deutch J.M. Concentration dependence of the rate of diffusion-controlled reactions // J. Chem.Phys.,-1976. -V. 64. -No.ll. -P. 45 514 558.
  41. Deutch J.M., Felderhof B.U., Saxton M.J. Competitive effects in diffusion-controlled reactions // J. Chem.Phys., -1976. -V. 64. -No.l 1. -P. 4559−4563.
  42. Traytak S. D., Barzykin A. V., and Tachiya M. Competition effects in diffusion-controlled bulk reactions between ions // J. Chem. Phys., -2007. -V. 126. -P. 144 507.
  43. Traytak S. D., Price W. S. Exact solution for anisotropic diffusion-controlled reactions with partially reflecting conditions // J. Chem. Phys., -2007. -V. 127. -P. 184 508.
  44. Sole К., Stockmayer W. H. Kinetics of diffusion-controlled reaction between chemically asymmetric molecules: II. Approximate steady-state solution. // Int. J. Chem. Kinet, -1973. -V.5. -P.733−752.
  45. Loewenberg M., Gavalas G.R. Time-dependent, diffusion-controlled reactions: The influence of boundaries // J. Chem. Phys., -1989. -V.90. -No.l. -P. 177 182.
  46. Freeman D.L., Doll J.D. The influence of diffusion on surface reaction kinetics // J. Chem. Phys, -1983. -V.78. -№ 10. -P. 6002−6009.
  47. Овчинников A. A, Тимашев С. Ф, Белый A.A. Кинетика диффузионно -контролируемых химических процессов. М.: Химия. 1986. 287 с.
  48. Emeis С. А, Fehder P.L. The microscopic mechanism for diffusion and the rates of diffusion-controlled reactions in simple liquid solvents // J. Am. Chem. Soc, -1970. V.92. — P.2246−2252.
  49. Кучеренко М. Г, Чмерева T.M. Процессы с участием электронно-возбужденных молекул на поверхностях твердых адсорбентов: монография. Оренбург: ОГУ, 2010. 344 с.
  50. Kucherenko M. G, Ketsle G.A. Kinetics of the oxygen- induced luminescence of adsorbates on aluminium oxide films // Functional materials, -1996. -V.3. -№ 4. .p. 449−455.
  51. Брюханов B. B, Карстина С. Г, Самусев И. Г. Фрактальная кинетика люминесценции органолюминофоров на поверхности твердых нанопористых адсорбентов. Калининград: Изд. ФГОУ ВПО «КГТУ». 2008. 288 с.
  52. Burlatsky S. F, Ivanov О. F, Deutch J. М. Influence of the spatial distribution of reactive centers on diffusion controlled reactions // J. Chem. Phys, -1992. -V.97.-No.l.-P. 156−161.
  53. М.Г. К вопросу о кинетике молекулярной десорбции // Вестник Оренбургск. гос. ун-та, -2002. -№ 5 (15). -С. 92−97.
  54. В. П, Замараев К. И. Модель решеточного газа для описания хе-мосорбции на поверхности металлов // Успехи физ. наук, -1986. -Т. 149. -№ 4. -С. 635−670.
  55. Ф., Вахман Г. Динамика рассеяния газа поверхностью. М.: Мир. 1980. 423 с.
  56. Dynamical Processes and Ordering on Solid Surfaces / Eds. A. Yochimori, M. Tsukada. Springer Series in Solid-State Sciences. V. 59. Berlin- Heidelberg- New York- Tokyo: Springer-Verlag. 1985. -195 p.
  57. С.Ф., Балахонов Н. Ф., Губанов B.A. Взаимодействие газов с поверхностью твердых тел. М.: Наука. 1988. -202 с.
  58. В.Ф., Козлов С. Н., Зотеев А. В. Основы физики поверхности твердого тела. М.: МГУ. Физ. факультет МГУ. 1999. -284 с.
  59. М. Введение в физику поверхности. Москва-Ижевск: НИЦ «РХД». 2000. -256 с.
  60. О. М., Медведев В. К. Взаимодействие между частицами, адсорбированными на поверхности металлов // Успехи физ. наук, -1989. -Т. 157. -№ 4. -С. 631−666.
  61. В. H., Бурмистрова О. П., Кузнецов Ю. А. Десорбция, стимулированная электронными возбуждениями // Успехи физ. наук, -1989. -Т. 158. -№ 3. -С. 389−420.
  62. М.А., Простнев А. С., Шуб Б.Р. Поверхностная диффузия одиночных атомов // Доклады АН СССР, -1984. -Т. 279. -С. 1401.
  63. А.С., Черныш В. И., Шуб Б.Р. Определение коэффициентов поверхностной диффузии по спектральной плотности шумов в сканирующем туннельном микроскопе // Химическая физика, -1999. -Т. 18. -№ 1. -С. 9−12.
  64. А. С., Шуб Б. Р. Диффузия атомов на поверхности ГЦК (111)// Химическая физика, -2007. Т. 26. -№ 7. -С. 91−96.
  65. А. С., Шуб Б. Р. Миграция примесей в поверхностном слоетвердого тела // Химическая физика, -2009. -Т. 28. -№ 8. -С. 44−48.
  66. А. С., Шуб Б. Р. Миграция вакансий и примесей на поверхности гранецентрированной кубической решетки (111) // Химическая физика, -2009. -Т. 28. -№ 10. -С. 75−80.
  67. А.С., Черныш В. И., Шуб Б.Р. Низкочастотные колебания молекулы СО, адсорбированной на поверхности Cu (lOO) // Химическая физика, -2001. -Т. 20. -№ 3. -С. 22−26.
  68. Tully J.C., Gomez М., Head-Gordon М. Electronic and Phonon Mechanisms of Vibrational Relaxation: CO on Cu (100) // J. Vac. Sci. Technol., -1993. -V. All. -P. 1914−1920.
  69. С. В. Исследование самоорганизации наноструктур на поверхности меди. Диссертация канд. физ. мат. наук. Москва: МГУ. 2010. -113 с.
  70. Kolesnikov S.V., Klavsyuk A.L., Saletsky A.M., Atomic-scale self- organization of Co nanostructures embedded into Cu (100) // Phys. Rev., -2009. -B 79. -P. 115 433 (1−5).
  71. С. В., Клавсюк А. Л., Салецкий А. М. Моделирование процесса образования вакансий при сканировании поверхности Си(ЮО) // Письма в ЖЭТФ, -2009. -Т. 89. -№ 9. С. 560−563.
  72. С.В., Клавсюк А. Л., Салецкий A.M. Формирование двухслойных островов Со на поверхности Cu(lOO) // Физика твердого тела, -2009. -Т. 51. Вып. 6. -С. 1183−1187.
  73. Kolesnikov S.V., Klavsyuk A.L., Saletsky A.M., Vacancy formation on stepped Cu (100) accelerated with STM: Molecular dynamics and kinetic Monte Carlo simulations // Phys. Rev., -2009. -B 80. -P. 245 412 (1−7).
  74. O.M., Волокитин А. И., Жданов В. П. Колебательная спектроскопия адсорбатов // Успехи физ. наук, -1989. -Т. 158. -№ 3. -С. 421−450.
  75. М. А. В кн.: Теоретические проблемы химической физики. Колебательная релаксация адсорбированных молекул. М.: Наука. 1982. -С. 238−258.
  76. H. // Brownian motion in field of force and the diffusion model of chemical reactions // Physica, -1940. -V.7. -№ 4. -P. 284−304.
  77. O.M., Пашнцкий Э. А. Возбуждение колебаний и поверхностная диффузия атомов водорода на вольфраме // Поверхность, -1984. -№ 7. -С. 49−55.
  78. В.П. Элементарные физико-химические процессы на поверхности. Новосибирск: Наука, 1988.- 320 с
  79. В.Д., Крылов С. Ю., Просянов А. В., Харитонов A.M. К теории процессов переноса в неравновесной системе газ твердое тело // Журнал экспериментальной и теоретической физики, -1986. -Т.90. -Вып.1. -С.76.
  80. В.Д., Крылов С. Ю., Харитонов A.M. Кинетические явления на границе раздела газ твердое тело, обусловленные распространением поверхностного звука//ЖЭТФ, -1987. -Т.92. -Вып. 5. -С.1668−1683.
  81. С.Ю., Максимов Л. А., Просянов А. В., Борман В. Д. О новом механизме формирования распределения частиц, десорбирующихся с поверхности. // Письма в ЖЭТФ, -1994. -Т.59. -вып. 1. -С.60−64.
  82. А.Ю., Борман В. Д., Крылов С. Ю. Кинетическая теория взаимодействия вращающихся молекул с поверхностью твердого тела // ЖЭТФ, -1998. -Т.113. -вып.4. -С. 1350−1363.
  83. Т.Н., Полтавская М. И., Чишко К. А. Трансляционно-ротационное взаимодействие в динамике и термодинамике 2D атомарного кристалла с молекулярными примесями // ФТТ, -2004. -Т.46, -вып.6. -С. 1081−1091.
  84. Chance R.R., Prock A., Silbey R. Molecular fluorescence and energy transfer near interfaces // Adv. Chem. Phys., -1978. -V. 37. -P.l.
  85. Klimov V.V., Letokhov V.S. Quadrupole radiation of an atom in the vicinity of dielectric microsphere // Phys. Rev. A, -1996. -V.54(3). -P. 4408^1423.
  86. Trung Dung Ho, Knoll. L., Welsch D.-G. Spontaneous decay in the presence of dispersing and absorbing bodies: General theory and application to a spherical cavity // Physical Review A., -2000. -V. 62. -P. 53 804 (1−13).
  87. Trung Dung Ho, Knoll. L., Welsch D.-G. Decay of an excited atom near an absorbing microsphere // Physical Review A., -2001. -V. 64. -P. 13 804 (1−15)
  88. B.C. Поверхностные поляритоны и плазмоны: спонтанное излучение атома вблизи тела малого размера // Препринт. Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, -2006. № 3. -16 с. Optics and Spectroscopy 2006 submitted preprint. doc
  89. Zuev V. S., Frantsesson A. V., Vlasov D. V., Zueva G. Ya. Plasmon Resonance in a Nanosphere // Optics and Spectroscopy, -2004. -Vol. 96- No. 3, -P. 426−429.
  90. B.B., Дюклуа M., Летохов B.C. Спонтанное излучение атома в присутствии нанотел // Квантовая электроника, -2001. -Т. 31. -№ 7. -С. 569.
  91. В.В. Наноплазмоника. М.:Физматлит. 2009. -480с.
  92. И. Р., Ефремов Р. Г., Чуманов Г. Д. Гигантское комбинационное рассеяние и его применение к изучению биологических молекул // Успехи физических наук, -1988.- Т.15.- Вып. 3.- С. 459−496.
  93. В. И., Коротеев Н. И. Эффект гигантского комбинационного рассеяния света молекулами, адсорбированными на поверхности металла // Успехи физических наук, -1981.-Т. 135. -Вып. 2. -С. 345−361.
  94. Kneipp К., Kneipp Н., Itzkan L, Dasari R. R., Feld M. S. Surface-enhanced Raman scattering and biophysics // J. Phys.: Condens. Matter, -2002. V. 14. P. R597-R624.
  95. O.H., Гадомская И. В., Алтунин K.K. Гигантское усиление света в атомных кластерах // ЖЭТФ, -2009. -Т. 136. -вып. 1(2). -С.31−36.
  96. И.С. Микроскоп ближнего поля как инструмент для исследования наночастиц // УФН, -2010. -Т. 180. -№ 1. -С. 83−87.
  97. Girard С., Courjon D. Model for scanning tunneling optical microscopy: a microscopic self-consistent approach. // Phys. Rev. B, -1990. V.42. P.9430.
  98. Girard C., Bouju X. Coupled electromagnetic modes between a corrugated surface and a thin probe tip. // J. Chem. Phys., -1991. V.95. P.2056
  99. Girard С. Plasmon resonances and near field optical microscopy: a selfcon-sistent theoretical model. //Appl. Opt, -1992. V.31. P.5380
  100. Гадомский O. H, Кадочкин A.C. Граничные задачи в оптической ближ-непольной микроскопии и оптические размерные резонансы // ЖЭТФ, -2003. -Т.24. -вып.З. -С. 516−528.
  101. О.Н. Проблема двух электронов и нелокальные уравнения электродинамики // УФН, -2000. -Т. 170. -№ 11. -С. 1145−1179.
  102. Гадомский О. Н, Идиатуллов Т. Т. Оптические размерные резонансы в наноструктурах // ЖЭТФ, -2001. -Т.119. -вып. 6. -С. 122−134.
  103. Секацкий С. К, Летохов B.C. Сканирующая оптическая микроскопия на-нометрового разрешения с резонансным возбуждением флуоресценции образцов от одноатомного возбужденного центра // Письма в ЖЭТФ, -1996. -Т. 63.-№ 5.-С. 311−315.
  104. Michaelis J, Hettich С, Mlynek J, Sandoghdar V. Optical microscopy using a single-molecule light source //Nature, -2000. -V.405. -P.325−328.
  105. Aigouy L, De Wilde Y, Mortier M, Gierak J, Bourhis E. Fabrication and Characterization of Fluorescent Rare-Earth-Doped Glass-Particle-Based Tips for Near-Field Optical Imaging Applications // Applied Optics, -2004. -V.43. -P. 3829−3837
  106. Gerton J. M, Wade L. A, Lessard G. A, Ma Z, Quake S.R. Tip-Enhanced Fluorescence Microscopy ar 10 Nanometer Resolution // Physical Review Letters, -2004. -V.93. -P. 180 801.
  107. Dung H. T, Knoll L, Welsch D.G. Intermolecular energy transfer in the presence of dispersing and absorbing media // Phys. Rev. A, -2002. -V. 65. -P. 43 813.
  108. Andrew, P, Barnes, W. L. Energy transfer across a metal film mediated by surface plasmon polaritons // Science, -2004. -V.306. -P. 1002.
  109. Jankovski D, Bojarski P, Kwiek P, Rangelova-Jankovska S. Donor-acceptor nonradiative energy transfer mediated by surface plasmons on ultra-thin metallic films // Chem. Phys, -2010. -V. 373. -P. 238−242.
  110. Lakowicz J.R. Radiative decay engineering 3. Surface plasmon-coupled directional emission // Analytical biochemistry, -2004. -V.324. -P. 153−169.
  111. В.П., Смирнов М. Б. Эволюция больших кластеров под действием ультракороткого сверхмощного лазерного импульса // Успехи физических наук, -2000.-Т. 170. -№ 9. -С. 969−990.
  112. О.Н., Шалин A.C. Электронные состояния в металлических кластерах ЖЭТФ,-2007.-Т.131,-вып. 1.-С.5−13.
  113. В.А., Дыкман Л. А., Хлебцов Н. Г. Определение среднего размера и оценка полидисперсности наночастиц золота по спектрам поглощения и рассеяния света // Оптика и спектроскопия, 2004. -Т. 96.-С 139 147.
  114. Druger S.D., Arnold S., Folan L.M. Theory of enhanced energy transfer between molecules embedded in spherical dielectric particles // J. Chem. Phys., -1987. -V. 87 -No 5. -P. 2649−2659.
  115. Klimov V. V., Letokhov V. S. Resonance interaction between two atomic di-poles separated by the surface of a dielectric nanosphere // Phys. Rev. A, -1998. -V. 58. -№ 4. -P. 3235−3247.
  116. Govorov A.O., Lee J., Kotov N.A. Theory of plasmon-enhanced Forster energy transfer in optically excited semiconductor and metal nanoparticles // Phys. Rev. B, -2007. -V. 76. -P. 125 308.
  117. Pustovit V.N., Shahbazyan T.V. Resonance energy transfer near metal nanos-tructures mediated by surface plasmons // Phys. Rev. B, -2011. -V. 83. -P. 85 427.
  118. Forster Т. Zwischenmolekulare energiewanderung und fluoreszenz // Ann. Phys., -1948. -V. 437. -P. 55−75.
  119. Dexter D. L. A theory of sensitized luminescence in solids // J. Chem. Phys., 1953. -V. 21, -P. 836−850.
  120. Lakowicz J. R. Principles of Fluorescence Spectroscopy. Springer, New York, 2006. -960p.
  121. Reil F., Hohenester U., Krenn J.R., Leitner A. Forster-Type Resonant Energy Transfer Influenced by Metal Nanoparticles // Nano letters, -2008. -V. 8. -P. 4128.
  122. Komarala V. K., Bradley A.L., Rakovich Y.P., Byrne S.J., Gun’ko Y. and Rogach A.L. Surface plasmon enhanced Forster resonance energy transfer between the CdTe quantum dots // Applied Physics Letters, -2008. -V.93. -P.123 102.
  123. Chang R., Leung P.T. Nonlocal effects, on optical and molecular interactions with metallic nanoshells // Phys. Rev. B, -2006. -V.73.-P. 125 438.
  124. Xie H.Y., Chung H.Y., Leung P.T., Tsai D.P. Plasmonic Enhancement of Forster energy transfer between two molecules in the vicinity of metallic nanoparticle: nonlocal optical effect // Phys. Rev. B, -2009. -V.80.-P. 155 448.
  125. Fuchs R. and Claro F. Multipolar response of small metallic spheres: nonlocal theory // Phys. Rev. B, 1987. -V.35. -P. 3722−3727.
  126. Rojas R., Claro F., and Fuchs R. Nonlocal response of a small coated sphere // Phys. Rev. B, 1988. -V.37. -P. 6799.
  127. Klimov V. V., Ducloy M. Allowed and forbidden transitions in an atom placed near an ideally conducting cylinder // Phys. Rev. A, -2000. -V. 62. -P. 43 818.
  128. Marocico C.A., Knoester J. Intermolecular resonance energy transfer in the presence of a dielectric cylinder // Phys. Rev. A, -2009. -V. 79. -P. 53 816.
  129. Kenner R.D., Khan A.U. Singlet molekular oxygen annihilation luminescence in polymers //J.Chem.Phys., 1977.- Vol.67. -№ 4.- P.1605−1613.
  130. Г. П. Кислород, его люминесценция и влияние на люминесценцию органических молекул //Изв. АН СССР. Сер.физ., -1982.-Т.46. -вып.2.- С. 362−366.
  131. Г. П. Фотоника молекулярного кислорода //Изв. АН СССР. Сер.физ., -1988. Т.52. -вып.4.- С. 785−790.
  132. М.Г., Кецле Г. А. Подавление генерации синглетного кислорода мощным лазерным импульсом // Известия АН. Серия физ., -1999. -Т.63. -№ 6. -С. 1149−1154.
  133. М.Г., Мельник М. П., Якупов P.M. Кинетика люминесценции аннигилирующих центров в полимерах // Изв. АН СССР. Сер. физическая, -1989. -Т.54. -№ 3. С. -489−495.
  134. М.Г., Мельник М. П., Якупов P.M. Кинетика тушения люминесценции молекулярным кислородом в полимерах // Изв. вузов. Физика, -1990. -№ 7. -С. 127.- Деп. ВИНИТИ 10.05.90, № 2499-В90.
  135. М.Г., Гуньков В. В., Чмерёва Т. М. Кинетика кислород- зависящих фотореакций в мономолекулярном слое Ленгмюра-Блоджетт // Вестник Оренбургского гос. университета, -2002. -№ 3. -С.159−165.
  136. М.Г., Гуньков В. В., Чмерёва Т. М. Модель переноса энергии электронного возбуждения с участием молекулярного кислорода на поверхности твердого сорбента // Химическая физика. 2006. -Т. 25. -№ 8. -С. 88−96.
  137. Т.М., Кучеренко М. Г., Гуньков В. В. Кинетика люминесценции красителей, промодулированная десорбцией молекул кислорода из поверхностного монослоя // Оптический журнал, -2002. -Т.69. -№ 7. -С. 5−9.
  138. К.В. Стохастические методы в естественных науках. М.: Мир. 1986. -586 с.
  139. Г., Лин С.Г., Лин С.М. Основы химической кинетики. М.: Мир. 1983.- 528 с.
  140. И.Г. Введение в теорию межмолекулярных взаимодействий. М.: Наука. 1982.-312 с.
  141. А.П. и др. Физические величины. Справочник. М.: Энергоатом-издат. 1991. -1232 с.
  142. М.Г., Чмерева Т. М. Индуцированная колебательными переходами десорбция возбужденных молекул кислорода из поверхностного монослоя // Вестник ОГУ, -2001. -№ 1(7). -С. 81−87.
  143. Р.А., Федоров Г. Е., Белевич Н. П., Ахобадзе В. В., Иванов И. И. Влияние липидных монослоев на диффузию кислорода через границу раздела воздух/вода // Биофизика, -2000. Т. 45. -№ 4. -С. 654−659.
  144. М.Г., Чмерева Т. М., Гуньков В. В. Влияние индуцированной фононами десорбции молекул кислорода с поверхности твердого тела на кинетику люминесценции адсорбатов. // Оптика и спектроскопия. 2006. -Т. 100.-№ 1.-С. 82−87.
  145. Е.Е. Теория элементарных атомно-молекулярных процессов в газах. М.: Химия, 1970. 453 с.
  146. В.В., Измайлов И. А., Кочелап В. А. Колебательная релаксация эк-симерных молекул // Успехи физ. наук, -1998. -Т. 168. -№ 4. -С. 439−464.
  147. О. Теория твердого тела. М.:Наука, 1980. -416с.
  148. И.И., Кривченков В. Д. Сборник задач по квантовой механике. М.:УНЦ ДО, 2001.-276с.
  149. В.М., Галанин М. Д. Перенос энергии электронного возбуждения в конденсированных средах. М.: Наука. 1978. -384 с.
  150. М.Г. Квантовый выход люминесценции молекулярных систем: примесное тушение и взаимная дезактивация возбуждений // Вестник Оренбургск. гос. ун-та., -2002. -№ 2 (10). -С. 176−184.
  151. В.А. Особенности роста пористого оксида алюминия // Доклады БГУИР, -2003. -Т.1. -№ 1. -С. 75−82
  152. Poinern G.E.J., Ali N., Fawcett D. Progress in nano-engineered anodic aluminum oxide membrane development // Materials, -2011. -V.4. -P.487−526.
  153. Чернышов B. B, Куку ев В. И, Кораблин JI.H. Формирование нанострук-турированных анодных оксидов на алюминии с высокой оптической плотностью // Конденсированные среды и межфазные границы, -2005. -Т.7. -№ 2. -С. 200−203.
  154. Gao L, Wang P, Wu X, Yang S, Song X. A new method detaching porous anodic alumina films from aluminum substrates // J Electroceram, -2008. -V.21. -P.791−794.
  155. B.B. Кинетика фотопроцессов в молекулярных системах на поверхностях твердых сорбентов. Автореф. дисс.. канд. физ.-мат. наук. Москва. ИХФ РАН. 2007. -19 с.
  156. Yeroshina S.A., Ibrayev N. Kh, Kudaibergenov S. E, Rullens F, Devillers M, Laschewsky A. // Thin Solid Films, -2008. -V. 516. -№ 8. -P. 2109−2114.
  157. Ибраев H. X, Латонин B.A. // Приборы и техника эксперимента, -1997. -№.5.-С. 169.
  158. Аймуханов А. К, Ибраев Н. Х, Селиверстова Е. В. // Материалы между-нар. конф. «Фотоника молекулярных наноструктур. 2009. Оренбург. -С. 48−50.
  159. И.П. Нанокластеры и нанокластерные системы. // Вестник РФФИ. 1999. -Т.1.-С.24−31.
  160. Гусев А. И, Ремпель A.A. Нанокристаллические материалы. М.:Физматлит. 2000. -224 с.
  161. Бурлацкий С. Ф, Иванов И. Ф. Кинетика гибели на ловушках в допорого-вых перколяционных системах // ЖЭТФ, -1988. -Т.94. -С. 331−350.
  162. Балагуров В .Я, Вакс В. Т. О случайных блужданиях частицы по решетке с ловушками. // ЖЭТФ, -1973. -Т. 65. -Вып.5(11). -С. 1939−1946.
  163. Я.Б., Овчинников А. А. Асимптотика приближения к равновесию и флуктуация концентрации // Письма в ЖЭТФ, -1977. -Т.26. -С.588−591.
  164. В.Д., Тепляков В. В., Тронин В. Н., Тронин И. В., Троян В. И. Молекулярный транспорт в субнанометровых каналах // ЖЭТФ, -2000. -Т.117. -С. 1094.
  165. В.Д., Грехов А. Н., Троян В. И. Исследование перколяционного перехода в системе несмачивающая жидкость нанопористое тело // ЖЭТФ, -2000. -Т. 118. -С.193.
  166. Drake J.M., Levitz P., Turro J.N., Nitsche K.S., Cassidy K.F. Benzophenone triplet quenchhg by oxygen at the gas/solid interface: a target annihilation reaction in the restricted pore geometry of silica// J. Phys. Chem., -1988. -V.92. -P.4680−4684.
  167. Levitz P., Drake J.M., Klafter J. Critical evaluation of the applications of direct energy transfer in probing the morphology of porous solids// J. Chem. Phys., -1988. -V.89. -P.5224−5236.
  168. Drake J.M., Levitz P., Sinha S.K., Klafter J. Relaxation of excitation in porous solids// Chem. Phys., -1988. -V.128. -P.199−207.
  169. И.П., Геворкян Э. В., Николаев П. Н. Неравновесная термодинамика и физическая кинетика // Москва: МГУ. 1989. -240с.
  170. А.А. Кинетика фотопроцессов в системах с ограниченной геометрией, в низкоразмерных структурах и фракталах. Дисс.канд. физ. мат. наук. Москва. МГУ. 2006. -221 с.
  171. В.JI., Бодунов E.H., Свешникова Е. Б., Шахвердов Т. А. Безыз-лучательный перенос энергии электронного возбуждения. Ленинград: Наука. 1977.-311 с.
  172. М.Г. Кинетика статического нелинейного самотушения люминесценции в коллоидных системах // Коллоидный журнал, -1998. -Т.60. -№ 3. -С. 398−406.
  173. М.Г., Сидоров A.B. Кинетика статической аннигиляции квазичастиц в полидисперсной наноструктуре // Вестник ОГУ, -2000. -№ 2. -С. 51−57.
  174. В.А., Брикенштейн В. Х., Кожушнер М. А., Кузнецова И. А., Филиппов П. Г. Нелинейное тушение флуоресценции локализованных электронных возбуждений при их высокой плотности в молекулярных кристаллах // ЖЭТФ, -1976. -Т.70. -№ 2. -С. 521−530.
  175. В.Н. Диффузионный хаос в стохастической модели Лотка -Вольтерра // Теорет. и эксперим. химия, -1988. -Т.24. -№ 1. С. 1−8.
  176. Derne В., Marchai D. Polymer-cushioned lipid bilayers in porous alumina // Eur. Biophys. J., -2005. -V. 34. -P. 170−179.
  177. T.B., Дроздова И. А. Влияние условий получения пористых стекол на их структуру // Физика и химия стекла, -1995. -Т.21(2). -С. 199 209.
  178. Ю.Е., Попов A.M. Образование и рост углеродных наноструктур фуллеренов, наночастиц, нанотрубок и конусов // УФН, -1997. -Т.167. -№ 7-С.751−774.
  179. В.Ф. Физические свойства фуллеренов // СОЖ, -1997. -№ 1.-С.92−99.
  180. A.B. Углеродные нанотрубки // УФН, -1997. -Т.167. -№ 9 -С.945−972.
  181. Ю.Е., Попов A.M. Свойства и нанотехнологические применения нанотрубок // УФН, -2007. -Т. 177. -С.786−799.
  182. C.B., Басаев A.C. Термодинамика и кинетика адсорбции атомов и молекул углеродными нанотрубками // ЖЭТФ, -2009. -Т. 135. -вын.4. -С.788−799.
  183. Нанотехнологии в биологии и медицине: монография под ред. Е. В. Шляхто Санкт-Петербург: Изд-во СПб, -2009. — 320 с.
  184. Shaitan K.V., Tourleigh Y.V., Golik D.N., Kirpichnikov M.P. Computer-aided molecular design of nanocontainers for inclusion and targeted delivery of bioactive compounds // Journal of Drug Delivery Science and Technology, -2006.-V. 16 (4). -P. 253−258.
  185. А. Ю., Хохлов A.P. Статистическая физика макромолекул. M.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. 1989. -344 с.
  186. М.Г., Чмерева Т. М. Размещение звеньев полимерной цепи в поле гладкой твердой поверхности и в нанополостях пористого сорбента // Вестник ОГУ, -2008. -№ 9. -С. 177−184.
  187. Ю.С. Силы Ван-дер-Ваальса. М.: Наука. 1988. 344 с.
  188. В .Я., Краснолуцкий C.J1. Диффузия наночастиц в разреженном газе // Журнал технической физики, -2002. -Т. 72. -Вып. 7. -С. 13−20.
  189. М.Г., Измоденова C.B., Кручинин Н. Ю. Кинетика бимолекулярных диффузионно-контролируемых фотореакций в приповерхностномслое наночастиц // Матер. Международ, конфер. «Фотоника молекулярных наноструктур». Оренбург: ОГУ. 2009. С. 29−31.
  190. Wiegand S. Thermal diffusion in liquid mixtures and polymer solutions // J. Phys.: Condens. Matter, -2004. -V.16. -P. R357-R379.
  191. Braun D., Libchaber A. Trapping of DNA by Thermophoretic Depletion and Convection // Phys. Rev. Lett., -2002. -V. 89. -№ 18. -P. 1−4.
  192. Berend-Jan de Gans, Kita Rio, Wiegand S., Luettmer-Strathmann J. Unusual Thermal Diffusion in Polymer Solutions // Phys. Rev. Lett., -2003. -V. 91. -№ 24. -P. 1−4.
  193. Braun D., Libchaber A. Thermal force approach to molecular evolution // Phys. Biol., -2004. -V. 1. -P. 1−8.
  194. Debuschewitz C., Kohler W. Molecular Origin of Thermal Diffusion in Benzene 1 Cyclohexane Mixtures //Phys. Rev. Lett., -2001. -V. 87. -№ 5. -P.l-4.
  195. Reith D., Muller-Plathe F. On the nature of thermal diffusion in binary Len-nard-Jones liquids // J. Chem. Phys., -2000. -V. 112. -№ 5. -P. 2436−2443.
  196. Rauch J., Kohler W. Collective and thermal diffusion in dilute, semidilute, and concentrated solutions of polystyrene in toluene // J. Chem. Phys., -2003. -V. 119. -№ 22. -P. 11 977−11 988.
  197. E.P., Карева H.H., Яламов Ю. И., Шулиманова 3.JI. Термофорети-ческий перенос в двухкомпонентных газах умеренно крупных сферических и цилиндрических частиц // Журнал технич. физики, -1999. -Т. 69. -№ 8. -С. 21−27.
  198. С.Н., Ефремов Э. В., Морозов А. А. Влияние коэффициента испарения на термофорез летучей однокомпонентной капли в бинарной смеси газов // Журнал технич. физики, -2002. -Т. 72. -№ 3. -С. 11−16.
  199. М.Г., Чмерева Т. М., Кислов Д. А., Русинов А. П. Учет термодиффузии кислорода в кинетике фотореакции с молекулярными центрами в приповерхностном слое // Химическая физика и мезоскопия, -2010. -Т. 12. -№ 2.-С. 232−242.
  200. Дж., Капер Г. Математическая теория процессов переноса в газах. М.: Мир. 1976. -554 с.
  201. И.П. Трение и теплопередача при движении смеси газов. Л.: Изд-воЛГУ. 1975.-278 с.
  202. .М., Самарский А. А., Тихонов А. Н. Сборник задач по математической физике. М.: Наука. 1979. -686 с.
  203. Л.Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Т.1 Механика. М.: Наука, 1988, -216с.
  204. Day Richard N., Periasamy Ammasi, Schaufele Fred Fluorescence Resonance Energy Transfer Microscopy of Localized Protein Interactions in the Living Cell Nucleus // METHODS, -2001. -V. 25. P. 4−18.
  205. М.Г., Кручинин Н. Ю., Чмерева T.M. Кинетика квазистатического тушения возбужденных центров приповерхностного слоя сегментами макромолекулярных цепей в нанопорах и вблизи наночастиц // Вестник ОГУ, -2010. -№ 5. -С. 124−135.
  206. М.С., Дудинский М. А., Марисова С. В. Особенности спектров поверхностных и объемных экситонов кристалла антрацена при различных направлениях волнового вектора. // Оптика и спектроскопия, -1973. -Т. 34. -№ 6. -С.1120−1125.
  207. Philpott M.R., Turlet J.M. Surface, subsurface and bulk excitons transitions of crystal anthracene. // J. Chem. Phys., -1976. -V. 64. P. 3852−3869.
  208. Карпухин О. Н, Кожушнер М. А. Передача энергии путем виртуального возбуждения молекул среды // Доклады АН СССР, -1968. -Т. 182. -С. 310.
  209. М.А. Теория резонансной передачи энергии возбуждения между примесями в твердом теле // ЖЭТФ, -1969. -Т. 56. -вып. 6. -С. 1940.
  210. В.М. Теория экситонов. 1968. -382с.
  211. Давыдов А. С. Теория твердого тела. М.:Наука. 1976. -639с.
  212. Jortner J, Rice S.A., Katz J. L, Choi S. Triplet excitons in crystals of aromatic molecules // J.Chem. Phys, -1965. -V.42. -P.309.
  213. Avakian P, Ern V, Merrifield R. E, Suna A. Spectroscopic approach to triplet exciton dynamic in Antracene // Phys. Rev, -1968. -V.165, -P.974.
  214. Силинып Э. А, Курик M. B, Чапек В. Электронные процессы в органических молекулярных кристаллах. Явления локализации и поляризации. Рига: Зинатне. 1988. -329с.
  215. Броуде B. JI, Рашба Э. И, Шека Е. Ф. Спектроскопия молекулярных экситонов. М.:Энергоиздат. 1981. -248с.
  216. М.Г. Перенос энергии электронного возбуждения между фрагментами полимерной цепи в пределе быстрых конформационных переходов // Вестник ОГУ, -2005. -№ 5. -90.
  217. Кучеренко М. Г, Степанов В. Н, Чмерева Т. М. Асимптотическая стадия кинетики экситонных процессов в полимерных цепях с регулярной и нарушенной структурой // Вестник ОГУ, -2004. -№ 9. -С. 127.
  218. И.В. Теория магнитной релаксации. Релаксация в жидкостях и твердых неметаллических парамагнетиках. М.:Наука, 1975. -400с.
  219. Кучеренко М. Г, Чмерева Т. М. Экситонная передача энергии между ад-сорбатами // Физика твердого тела, -2008. -Т.50. -вып.З. -С. 512−518.
  220. Ландау Л. Д, Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. М.:Наука, 1982. -620 с.
  221. Э. Физика поверхности. М.:Мир. 1990. -536 с.
  222. Ч. Введение в физику твердого тела М.:Наука. 1982. -792 с.
  223. Evans E., Mills D.L. Interaction of slow electrons with the surface of model dielectric: theory of surface pilarons // Phys. Rev., -1973. -V.8. -№ 12. -P.4004.
  224. Kucherenko M. G., Chmereva Т. M., and Kislov D. A. Energy Transfer in Molecular Systems at the Surface of Metal Solids and Nanoparticles // High Energy Chemistry, -2009. -Vol. 43. -№ 7. -P. 587−591.
  225. T.M., Кучеренко М. Г. Передача энергии между адсорбатами посредством поверхностных плазмонов // Известия ВУЗов. Физика, -2011. № 3. -С. 36−41.
  226. Г. Е. Флуоресцентные зонды в исследовании клеток, мембран и липопротеинов. (таблица люминесцентных зондов) М.: Наука. 1989. -277с.
  227. Silkin V.M., Pitarke J.M., Chulkov E.V., Echenique P.M. Acoustic surface Plasmon in the noble metals Cu, Ag and Au // Phys. Rev. B, 2005. -V. 72. -P. 115 435.
  228. Diaconescu В., Pohl K., Vattuone L. et. al. Low-energy acoustic plasmons at metal surfaces // Nature (London), -2007. -V. 448. -P. 57−59.
  229. Pohl K., Diaconescu В., Vercelli G. et. al. Acoustic surface plasmon on Cu (l 11) // EPL, -2010. -V. 90. -P. 57 006.
  230. Park S.J., Palmer R.E. Acoustic plasmon on the Au (l 11) surface // Phys. Rev. Lett. -2010. -V. 105. -P. 16 801.
  231. Benemanskaya G.D., Rovinskii K.E., Frank-Kamenetskaya G.E. Excitation of 2D Plasmons in a Cs/W (110) System // JETP Lett., -2001. -V. 74. № 2. -P. 88−91.
  232. Nagao Т., Hildebrandt Т., Henzler M., Hasegawa Sh. Dispersion and damping of a two-dimensional plasmon in a metallic surface-state band // Phys. Rev. Lett., -2001. -V. 86. -№ 25. -P. 5747−5750.
  233. Rugeramigabo E.P., Nagao Т., Pfnur H. Experimental investigation of two-dimensional plasmons in a DySi2 monolayer on Si (l 11) // Phys. Rev. B, -2008. -V. 78. -P. 155 402.
  234. М.Г., Чмерева Т. М., Кнслов Д. А. Увеличение скорости межмолекулярного безызлучательного переноса энергии электронного возбуждения вблизи плоской границы твердого тела // Вестник ОГУ, -2011.-№ 1. -С.170−181.
  235. Д.А., Кучеренко М. Г., Чмерева Т. М. Ускоренный режим безызлучательного переноса энергии электронного возбуждения между молекулами вблизи проводящих тел // Вестник ОГУ, -2011. -№ 4. -С. 128−135.
  236. Johnson Р.В., Christy R.W. Optical constants of the noble metals // Phys. Rev. B, -1972. -V.6. -P. 4370.
  237. T.M., Кучеренко М. Г. Влияние проводящего наноцилиндра на резонансный перенос энергии в донорно-акцепторной паре молекул // Оптика и спектроскопия, -2011. -Т.110. -№ 5. -С. 819−826.
  238. Автор также благодарит всех сотрудников Центра лазерной и информационной биофизики и кафедры радиофизики и электроники Оренбургского государственного университета за обсуждение результатов работы, плодотворное сотрудничество и дружескую поддержку.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?