Ящук В. М. Динаміка електронно-коливальних збуджень в макромолекулярних системах

Дисертацію присвячено проблемам динаміки електронно-коливальних збуджень в органічних макромолекулах, які містять неспряжені між собою pелектронні системи, та прикладним аспектам цієї проблеми. На основі проведених, в основному, спектроскопічними методами досліджень з'ясовано природу центрів поглинання та люмінесценції макромолекул даного типу. Вивчено процеси перенесення синглетних та триплетних електронних збуджень в органічних макромолекулах. Оцінено кількісні параметри цих процесів в умовах дії постійно присутніх у полімері ексимерних пасток, молекулярного кисню. Доведено правомірність застосування теорії випадкових блукань, яка враховує можливість спонтанної дезактивації, до опису експериментальних залежностей відносної інтенсивності флюоресценції макромолекул від концентрації центрів захоплення екситонів з урахуванням гасячої дії ексимерних пасток та молекулярного кисню. Показано, що мігруючі триплетні збудження в полімерах у діапазоні температур T>40 K обмежені глибокими пастками низької концент рації, відповідальними за безструктурну фосфоресценцію. З'ясовано природу цих пасток (продукти окислення хромофорних груп). Встановлено, що граничні відстані елементарних стрибків синглетних (hS) та триплетних (hT) екситонів близькі між собою. Отримано залежність ймовірності елементарного акту передачі збудження від відстані. Зроблено висновок про можливий істотний вклад обмінного механізму в елементарний акт передачі енергії не лише по триплетних, але й по синглетних рівнях. Показано, що відсутність фосфоресценції полімерів при високих температурах (T~300 K) пов'язана з обмеженням пробігу триплетних екситонів молекулярним киснем. Проаналізовано можливі процеси перенесення енергії в ДНК. Експериментально встановлено факт перенесення синглетних збуджень на ціаніновий барвник S-01. Розглянуто прикладні аспекти проведених досліджень, зокрема їх застосування в наноелектроніці, запису інформації, неруйнівному контролі технологічних процесів, у вирішенні проблем старіння, деградації та стабілізації полімерних матер іалів, розробці сенсорних систем з оптичним відгуком. Запропоновано модель функціональної макромолекули з однонаправленим рухом триплетних екситонів. Введено поняття екситонного струму. Створено перші функціональні сполуки даного типу.