Научные интересы и методы исследования

Научные интересы связаны с практическим применением полимерных фоточувствительных композитов, а именно - с созданием новых пленочных композитов с фотополупроводниковыми свойствами в видимой и ближней ИК областях спектра с высокой эффективностью фотогенерации или бимолекулярной рекомбинации неравновесных носителей заряда, изменяющие оптические свойства под воздействием внешнего электрического поля. Эти работы проводятся в тесном сотрудничестве с академическими институтами и особенно с Институтом органической химии АН Украины. В сферу наших научных интересов входит также разработка концепции поиска органических красителей, доноров и акцепторов для использования в качестве компонент пленочных композитов, которые применяются в средах для записи и воспроизведения оптической информации, модуляции света, фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии, электролюминесцентных приборов:

Основные направления научной работы:

1. Электро- и фотопроводимость полимерных композитов с органическими красителями, донорами и акцепторами. Исследование величины и кинетики электро- и фотопроводимости пленок полимерных композитов в зависимости от величины напряженности электрического и магнитного полей, температуры, длины волны и интенсивности света, концентрации и химического строения красителей, доноров и акцепторов.

2. Фотогенерация и рекомбинация неравновесных носителей заряда в полимерных композитах с органическими красителями, донорами и акцепторами. Исследование влияния внешнего электрического и магнитного полей на спектры фотоабсорбции и фотолюминесценции пленок полимерных композитов. Исследование кинетики изменения спектров фотоабсорбции, фотолюминесценции и фотопроводимости под воздействием электрического и магнитного полей.

3. Разработка голографических регистрирующих сред для фототермопластического способа записи и электронных систем управления их работой. Исследование информационных характеристик регистрирующих сред голографическими методами.

4. Разработка электролюминесцентных сред на основе пленок полимерных композитов. Исследование электропроводности и спектров электролюминесценции.

5. Разработка сред для фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии на основе пленок полимерных композитов. Исследование фотовольтаических характеристик пленок полимерных композитов.

6. Разработка сред для электромагнитооптических модуляторов и поляризационной голографии. Исследование электро- и магнитооптического эффектов. Исследование информационных характеристик регистрирующих сред голографическими методами.

7. Разработка информационных сред на основе полимерных композитов с частицами молекулярных магнетиков. Исследование фотополупроводниковых свойств электрофизическими методами.

Так как используемые органические полимеры и олигомеры в основном являются прозрачными в видимой области света, то в качестве центров поглощения света и фотогенерации носителей заряда в пленках фотопроводящих полимерных композитах (ППК) могут быть использованы либо межмолекулярные комплексы с переносом заряда (КПЗ) между донорными (D) и акцепторными (A) молекулами, либо соединения с внутримолекулярным переносом заряда (СВПЗ), в которых D и A соединены химической связью, либо органические красители. Органические красители (особенно мономерные молекулы полиметинов, мероцианинов, сквараинов) обладают узкими спектральными полосами поглощения и люминесценции в видимом и ближнем ИК-диапазоне света, а также характеризуются большим изменением энергии граничных орбиталей молекул в зависимости от химического строения. Эти свойства красителей являются определяющими для их использования в качестве центров поглощения или переизлучения света в ППК, в которых главным условием для практического применения есть перенос электрона между возбужденной молекулой красителя и π-системой полимерной матрицы, а именно – между верхними заннятыми (ВЗМО) или нижними вакантной (НВМО) молекулярными орбиталями. Результатом последнего может быть либо эффект фотогенерации носителей заряда, перемещающихся в полимерной матрице под воздействием внешнего электрического поля (основное требование к средам для солнечных батарей или записи оптической информации), либо – захват носителей заряда в молекуле красителя с образованием ее люминесцентного возбужденного состояния ( основным свойство электролюминесцентных сред):

Поэтому превалирующая роль в сфере научных интересов, экспериментальных и теоретических исследований отведена внутри- и межмолекулярным электронным переходам в ППК.