Механізм антистоксової люмінесценції мікрокристалів AgHal, сенсибілізованих барвником
DOI:
https://doi.org/10.18524/0367-1631.2026.64.361457Ключові слова:
мікрокристали галогенідів срібла, сенсибілізація барвниками, низькотемпературна люмінесценція, антистоксова люмінесценція, локальні центри захоплення носіїв, процеси генерації-рекомбінаціїАнотація
Експериментально обґрунтовано та уточнено двоквантово-ступінчастий механізм низькотемпературної (T = 77 K) антистоксової люмінесценції (λmax ≈ 560 нм) емульсійних мікрокристалів AgBrI (ЕМК), сенсибілізованих барвником (ЕМК-Бр), викликаної фотозбудженням J-агрегату барвника (Бр) (λ = 670–700 нм). Згідно з цим механізмом, енергія фотозбудження від Бр передається до AgBrI через срібні центри атомно-молекулярного ступеня дисперсності (АМСД). Встановлено, що за антистоксову люмінесценцію ЕМК-Бр відповідальна рекомбінація вільних нерівноважних електронів, дозбуджених у зону провідності (ЗП) AgBrI із срібних центрів АМСД, з дірками, локалізованими на парних йодних центрах (ПЙЦ) у забороненій зоні (ЗЗ) AgBrI. В той же час, рекомбінація електронів, локалізованих на срібних центрах АМСД, з дірками, що знаходяться на ПЙЦ, відповідає за стоксову люмінесценцію в смузі з λ ≈ 720–800 нм. Рекомбінація таких же електронів з вільними дірками у ВЗ AgBrI відбувається безвипромінювально, що зумовлює виникнення ефекту «втоми люмінесценції» антистоксової смуги.
Посилання
Ovsyankin V. V., Feofilov P. P. 2-Quantum mechanism of sensibilized photolysis of silver haloid salts. Fiz. Tverd. Tela. 1975. Vol. 17, no. 4. P. 1075–1079.
Ovsyankin V. V., Feofilov P. P. Cooperative luminescence of condensed media. Journal of Applied Spectroscopy. 1967. Vol. 7, no. 4. P. 340–344.
Ovsyankin V. V., Feofilov P. P. Cooperative sensibilization of luminescence in silver halide salts and spectral sensibilization of photographic emulsions. Doklady Akademii Nauk (USSR). 1967. Vol. 174, no. 4. P. 787–790.
Penner T. L., Gilman P. B. Influence of dye energy levels on the spectrally sensitized luminescence from silver bromoiodide. Photogr. Sci. Eng. 1975. Vol. 19, no. 2. P. 102–114.
Smirnov M. S., Ovchinnikov O. V., Latyshev A. N., Smirnova A. M., Novikov P. V., Efimova M. A. Sensitized anti-Stokes luminescence centers in AgCl crystals. Semiconductors. 2009. Vol. 43, no. 7. P. 852–857. https://doi.org/10.1134/S1063782609070057
Davidenko N. A., Studzinskii S. L., Derevyanko N. A., Ishchenko A. A., Skryshevskii Y. A., Al-Kahdymi A. J. Photoluminescence and recombination luminescence in amorphous molecular semiconductors doped with organic dyes. Semiconductors. 2002. Vol. 36, no. 10. P. 1169-1179. https://doi.org/10.1134/1.1513864
Shapiro B. I. Theoretical foundations of the photographic process. Мoscow : Editorial URSS, 2000. 284 p.
Shapiro B. I. Molecular assemblies of polymethine dyes. Russian Chemical Reviews. 2006. Vol. 75, no. 5. P. 433–456. https://doi.org/10.1070/RC2006v075n05ABEH00120
Glukhova J. S., Ponyaev A. I. Functional materials based on organic dyes for molecular electronics, solar energy accumulation systems, and medicine. Izvestiya SPbGTI(TU). 2018. No. 42. P. 32–38. https://doi.org/10.15217/issn1998984-9.2018.42
Ponyaev A. I., Glukhova J. S., Chernykh J. S. Photosensitizers for photodynamic therapy (review). . 2017. No. 41. P. 71–78. https://doi.org/10.15217/issn1998984-9.2017.41
Ishchenko A. A. Laser media based on polymethine dyes. Quantum Electron. 1994. Vol. 24, iss. 6. P. 471–492. https://doi.org/10.1070/QE1994v024n06ABEH000122
Ishchenko A. A. Structure and spectral-luminescent properties of polymethine dyes. Russian Chemical Reviews. 1991. Vol. 60, iss. 8. P. 865–884. https://doi.org/10.1070/rc1991v060n08abeh001116
Sorokin A. V. Optical properties and structure of JC-1 J-aggregates in solutions. Biophysical Bulletin. Iss. 2(21). P. 115–121.
Voznyak D. A., Chibisov A. K. Kinetic models of J-aggregation of polymethine dyes. Nanotechnologies in Russia. 2008. Vol. 3, no. 9. P. 543–550. https://doi.org/10.1134/S1995078008090024
Yegorov V. V., Alfimov M. V. Theory of the J-band: from the Frenkel exciton to charge transfer. Physics Uspekhi. 2007. Vol. 50, iss. 10. P. 985–1029. https://doi.org/10.1070/PU2007v050n10ABEH006317
Белоус В. М., Долбинова Э. А., Чурашов В. П. Определение энергетических уровней йодных центров в эмульсионных микрокристаллах. Журн. науч. и прикл. фото- и кинематографии. 1976. Т. 23, № 3. С. 211–213.
Денисова Н. В., Белоус В. М., Денисов И. Г., Деминов Р. Г. Механизм эффекта «усталости люминесценции» микрокристаллов бромо-йодо-серебряных фотографических эмульсий. Журн. науч. и прикл. фото- и кинематографии. 1989. Т. 34, № 3. С. 221–224.
Денисова Н. В. Люминесценция и фотографические свойства галогенидосеребряных микрокристаллов : дис. … канд. физ.-мат. наук : 01.04.05. Казань, 1989. 112 с.
Латышев А. Н., Овчинников О. В., Смирнов М. С., Минаков Д. А., Охотников С. С. Спектр фотоионизации монодисперсных кластеров Ag₂, адсорбированных на поверхности монокристаллов AgCl. Конденсированные среды и межфазные границы. 2006. Т. 8, № 1. С. 25–28.
Tyurin A. V., Zhukov S. A., Bekshaev A. Y., Ternovsky V. B. Structure and transformations of tunnel-luminescence centres in emulsion microcrystals AgBr(I). Ukr. J. Phys. Opt. 2023. Vol. 24, no. 3. P. 173–184. https://doi.org/10.3116/16091833/24/3/173/2023
Tyurin A. V., Zhukov S. A., Bekshaev A. Y., Ternovsky V. B. Spectral and kinetic luminescence characteristics of emulsion microcrystals AgBr(I) with adsorbed organic dye. Ukr. J. Phys. Opt. 2023. Vol. 24, no. 4. P. 04008–04020. https://doi.org/10.3116/16091833/24/4/04008/2023
Tyurin A. V., Bekshaev A. Ya., Zhukov S. A. Electron-hole processes determining the self-desensitization of dyes on the surface of AgHal microcrystals. Proc. SPIE. 2020. Vol. 11369. 113690L. https://doi.org/10.1117/12.2556080
Tyurin A. V., Churashov V. P., Zhukov S. A., Manchenko L. I., Levitskaya T. F., Sviridova O. I. Interaction of molecular and polymolecular forms of a dye. Opt. Spectrosc. 2008. Vol. 104, no. 1. P. 88–94. https://doi.org/10.1134/S0030400X08010128
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 О. В. Тюрін, С. О. Жуков, О. Я. Бекшаєв
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
