НОЦ «Лазерные нанотехнологии и информационная биофизика» Научная группа «Спектрально-кинетические исследования плазмонного взаимодействия наночастиц металлов с органическими молекулами и квантовыми точками в различных средах»

Команда:

Руководитель: В.В. Брюханов

Н.А. Мыслицкая; И.Г. Самусев; В.А. Слежкин; Р.Ю. Боркунов; А.Ю. Зюбин; Е.И. Константинова; Н.С. Тихомирова; М.В. Царьков; А.В. Цибульникова.
Цели:

Объектом исследования в работе являются фотофизические процессы с участием наночастиц серебра и золота, полученных электрохимическим методом и методом фемтосекундной лазерной абляции в жидкости, люминофоров, квантовых точек, внедренных в полимерные матрицы и адсорбированных на поверхности металла и кремнезема.

Целью работы является разработка фундаментальной физической проблемы взаимодействия резонансных поверхностных плазмонов, генерируемых в наночастицах металлов, с квантовыми точками и органическими молекулами, в различных средах: жидкости, полимерных пленках и на поверхности нанопористых адсорбентов.

В работе использованы спектрально-кинетические методы исследования процессов взаимодействия поверхностных плазмонов с молекулярными системами и квантовыми точками в различных средах, включающие: регистрацию электронных спектров поглощения образцов, регистрацию инфракрасных спектров поглощения и спектров нарушенного полного внутреннего отражения, получение спектров Рамановского рассеяния образцов на поверхности нанопористых пленках серебра с адсорбатами молекул и квантовых точек. К спектрально-кинетическим методам, использованным в работе следует отнести: определение времени затухания свечения флуоресценции, фосфоресценции на стандартном приборе, определение времени затухания триплетных состояний на оригинальной лазерной установке импульсного фотолиза, определение времени накопления и возбужденных состояний в пикосекундном диапазоне времени методами фемтосекундного фотовозбуждения. Методы микроскопии: люминесцентная микроскопия, АСМ-микроскопия и электронная микроскопия, рамановская микроскопия адсорбатов на поверхности. Технологии и методы получения образцов: химическое получение гидрозолей наночастиц серебра и золота; электрохимическое получение пористых поверхностей пленок серебра и золота; метод фемтосекундной лазерной абляции наночастиц в жидкость и вакуум. Методы контроля размеров наночастиц: фотонная корреляционная спектроскопия рассеяния света.

Впервые разработаны методики получения различных наночастиц серебра химическими и электрохимическими методами, а также методом фемтосекундной лазерной абляции серебра и золота в жидкости. Получены экспериментальные результаты по усилению и тушению люминесценции исследуемых люминофоров и квантовых точек при переносе плазмонной энергии в различных средах: в полимерных пленках поливинилового спирта, на металлических поверхностях и на поверхности кремнезема. Получены результаты по влиянию плазмонов на скорости дезактивации, поляризацию и анизотропию испускания люминесценции при переносе энергии между донором и акцептором. Исследовано усиление синглет-триплет-триплетного и синглет-триплетного переноса энергии под влиянием поверхностных плазмонов серебряных и золотых наночастиц в полимерах и на поверхности нанопористых адсорбентов. Исследованы процессы безызлучательного переноса электронной энергии между квантовыми точками и люминофорами в полимерных пленках поливинилбутираля с генерацией синглетного кислорода при комбинированном влиянии плазмонов и внешних тяжелых атомов. Предложены теоретические модели обменных процессов с органическими молекулами и квантовыми точками в различном спиновом состоянии при генерации резонансных поверхностных плазмонов.

Главная страница