Specific Features of the Electron Structure of ZnTPP Aggregated Forms: Data of Optical Measurements and Quantum-Chemical Calculations


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Zinc tetraphenylporphyrin (ZnTPP) films and ZnTPP-based composites are promising materials of organic photonics. Porphyrins are inclined towards self-assembly and the formation of molecular ensembles or differently structured aggregates. The energies of the formation of aggregates and ordered structures and modifications of their electron structures compared to that of a free ZnTPP molecule have not been adequately explored. In the study, the first comprehensive investigation of the structure, absorption and luminescence spectra, and photoluminescence kinetics of structurally perfect ZnTPP thin films produced under quasi-equilibrium conditions in vacuum is conducted. It is shown that changes in the absorption spectra and the red shift of the luminescence spectra of films by 0.15 eV from the spectra observed for ZnTPP solutions in toluene can be interpreted as a result of the formation of an ordered thin-film structure through the dimerization of porphyrin planar molecules under nearly equilibrium conditions. The optimal geometric structure, the energy of the ground state, and the electronic spectrum of excitations of the dimerized (ZnTPP)2 state are calculated in the context of density functional theory and time-dependent density functional theory. The energy gain on the formation of a dimer of symmetry Ci compared to two separate molecules is 0.23 eV per dimer; the HOMO–LUMO gap for the dimer is decreased by 70 meV. The radiative emission time in the ordered solid phase is an order of magnitude shorter than that in the solution in toluene and corresponds to 277 ps, which is typical of J aggregates of porphyrins.

Об авторах

I. Zakharova

St. Petersburg Polytechnic University

Автор, ответственный за переписку.
Email: zakharova@rphf.spbstu.ru
Россия, St. Petersburg, 195251

M. Elistratova

Ioffe Institute

Email: zakharova@rphf.spbstu.ru
Россия, St. Petersburg, 194021

N. Romanov

St. Petersburg Polytechnic University; Lappeenranta University of Technology

Email: zakharova@rphf.spbstu.ru
Россия, St. Petersburg, 195251; Lappeenranta, 53850

O. Kvyatkovskii

Ioffe Institute

Email: zakharova@rphf.spbstu.ru
Россия, St. Petersburg, 194021

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

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».