Extended Analytical Model for the Description of Light Absorption Spectra of Linear Molecular Aggregates

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

We study optical properties of linear dye aggregates in which the transition dipole matrix elements of two monomer molecules forming their unit cell are not coplanar with the aggregate axis, and the Frenkel exciton is delocalized along this axis. An analytical model has been developed for the description of polarization effects in the light absorption spectra of such aggregates. It is shown that the nature of their optical spectra differs drastically from previously studied linear aggregates with a single molecule per unit cell. The developed theory contains simple formulas of the well-known Davydov–McRae–Kasha model for conventional linear aggregates as a particular case. A quantitative explanation of the experimental data is given for the absorption spectra of the pseudoisocyanine bromide dye aggregate.

作者简介

S. Moritaka

Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Email: vlebedev@lebedev.ru
119991, Moscow, Russia

V. Lebedev

Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: vlebedev@lebedev.ru
119991, Moscow, Russia

参考

  1. F. P. Garc'ia de Arquer, A. Armin, P. Meredith, and E. H. Sargent, Nat. Rev. Mater. 2, 16100 (2017).
  2. Q. Guo, R. Sekine, L. Ledezma, R. Nehra, D. J. Dean, A. Roy, R. M. Gray, S. Jahani, and A. Marandi, Nature Photon. 16, 625 (2022); https://doi.org/10.1038/s41566-022-01044-5.
  3. П. Тонкаев, Ю. Кившарь, Письма в ЖЭТФ 112, 658 (2020)
  4. P. Tonkaev and Y. Kivshar, JETP Lett. 112, 615 (2020); https://doi.org/10.1134/S0021364020220038.
  5. S. I. Azzam, A. V. Kildishev, R.-M. Ma, C.-Z. Ning, R. Oulton, V. M. Shalaev, M. I. Stockman, J.-L. Xu, and X. Zhang, Light: Sci. Appl. 9, 90 (2020); https://doi.org/10.1038/s41377-020-0319-7.
  6. А. С. Устинов, А. С. Шорохов, Д. А. Смирнова, Письма в ЖЭТФ 114, 787 (2021)
  7. A. S. Ustinov, A. S. Shorokhov, and D. A. Smirnova, JETP Lett. 114, 719 (2021); https://doi.org/10.1134/S0021364021240012.
  8. J. H. Kim, T. Schembri, D. Bialas, M. Stolte, and F. Wu¨rthner, Adv. Mater. 34, 2104678 (2021).
  9. B. I. Shapiro, A. D. Nekrasov, V. S. Krivobok, and V. S. Lebedev, Opt. Express 26, 30324 (2018).
  10. А. C. Давыдов, Теория молекулярных экситонов, Наука, М. (1968)
  11. A. S. Davydov, Theory of Molecular Excitons, Plenum Press, N.Y. (1971).
  12. E. G. McRae and M. Kasha, J. Chem. Phys. 28, 721 (1958); https://doi.org/10.1063/1.1744225.
  13. N. J. Hestand and F. C. Spano, Chem. Rev. 118, 7069 (2018); https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.7b00581.
  14. T. Brixner, R. Hildner, J. K¨ohler, C. Lambert, and F. Wu¨rthner, Adv. Energy Mater. 7, 1700236 (2017); https://doi.org/10.1002/aenm.201700236.
  15. O. Yakar, O. Balci, B. Uzlu, N. Polat, O. Ari, I. Tunc, C. Kocabas, and S. Balci, ACS Appl. Nano Mater. 3, 409 (2020); https://doi.org/10.1021/acsanm.9b02039.
  16. S. B. Anantharaman, J. Kohlbrecher, G. Rain'o, S. Yakunin, T. St¨oferle, J. Patel, M. Kovalenko, R. F. Mahrt, F. A. Nu¨esch, and J. Heier, Adv. Sci. 8, 1903080 (2021); https://doi.org/10.1002/advs.201903080.
  17. C. Wang and E. A. Weiss, Nano Lett. 17, 5666 (2017); https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.7b02559.
  18. F. Herrera and M. Litinskaya, J. Chem. Phys. 156, 114702 (2022); https://doi.org/10.1063/5.0080063.
  19. A. D. Kondorskiy, S. S. Moritaka, and V. S. Lebedev, Opt. Express 30, 4600 (2022); https://doi.org/10.1364/OE.446184.
  20. A. D. Kondorskiy and V. S. Lebedev, Opt. Express 27, 11783 (2019); https://doi.org/10.1364/OE.27.01178.
  21. D. Melnikau, P. Samokhvalov, A. S'anchez-Iglesias, M. Grzelczak, I. Nabiev, and Y. P. Rakovich, J. Lumin. 242, 118557 (2022); https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2021.118557.
  22. F. Wu, J. Guo, Y. Huang, Y. Huang, K. Liang, L. Jin, J. Li, X. Deng, R. Jiao, Y. Liu, J. Zhang, W. Zhang, and L. Yu, ACS Nano 15, 2292 (2021); https://doi.org/10.1021/acsnano.0c08274.
  23. A. D. Bailey, A. P. Deshmukh, N. C. Bradbury, M. Pengshung, T. L. Atallah, J. A. Williams, U. Barotov, D. Neuhauser, E. M. Sletten, and J. R. Caram, Nanoscale 15, 3841 (2023); https://doi.org/10.1039/D2NR05747F.
  24. D. M. Eisele, C. W. Cone, E. A. Bloemsma, S. M. Vlaming, C. G. F. van der Kwaak, R. J. Silbey, M. G. Bawendi, J. Knoester, J. P. Rabe, and D. A. Vanden Bout, Nat. Chem. 4, 655 (2012); https://doi.org/10.1038/nchem.1380.
  25. M.-J. Sun, Y. Liu, W. Zeng, Y. S. Zhao, Y.-W. Zhong, and J. Yao, J. Am. Chem. Soc. 141, 6157 (2019); https://doi.org/10.1021/jacs.9b0205.
  26. A. Weissman, H. Klimovsky, D. Harel, R. Ron, M. Oheim, and A. Salomon, Langmuir 36, 844 (2020); https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.9b0275.
  27. R. M. Hochstrasser and J. D. Whiteman, J. Chem. Phys. 56, 5945 (1972); https://doi.org/10.1063/1.1677140.
  28. J. Knoester, Int. J. Photoenergy 2006, 061364 (2006); https://doi.org/10.1155/IJP/2006/61364.
  29. K. Misawa, H. Ono, K. Minoshima, and T. Kobayashi, Appl. Phys. Lett. 63, 577 (1993); https://doi.org/10.1063/1.109954.
  30. T. Tani, M. Oda, T. Hayashi, H. Ohno, and K. Hirata, J. Lumin. 122-123, 244 (2007); https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2006.01.123.
  31. H. Fidder, Chem. Phys. 341, 158 (2007); https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2007.06.016.
  32. C. Guo, M. Aydin, H.-R. Zhu, and D. L. Akins, J. Phys. Chem. B 106, 5447 (2002); https://doi.org/10.1021/jp025567b.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».