Релаксація електронного збудження в молекулах триазидів

Автори П.О. Кондратенко , Т.М. Сакун , Ю.М. Лопаткін
Приналежність

1 Національний авіаційний університет, 03680 Київ, Україна

2Сумський державний університет, 40007 Суми, Україна

Е-mail pkondrat@ukr.net
Випуск Том 16, Рік 2024, Номер 3
Дати Одержано 12 квітня 2024; у відредагованій формі 18 червня 2024; опубліковано online 28 червня 2024
Посилання П.О. Кондратенко, Т.М. Сакун, Ю.М. Лопаткін, Ж. нано- електрон. фіз. 16 № 3, 03031 (2024)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.16(3).03031
PACS Number(s) 31.50.Df, 82.20.Wt
Ключові слова Релаксація електронного збудження (3) , Високозбуджені стани (2) , Дисоціативна потенціальна поверхня (2) , Фотодисоціація азидів (2) .
Анотація

В результаті проведених досліджень механізмів релаксації електронного збудження в молекулах триазидів: триазидопірімідину (ТАП) і триазидо-S-триазину (ТАТ) показано, що триплетними і синглетними збудженими станами є стани типу ππ* і πσ*. Обидві молекули мають плоску форму і однакову структуру π-молекулярних орбіталей (π-МО). Проте, вони суттєво відрізняються за симетрією, яка й визначає властивості збуджених станів і релаксацію електронів зі збуджених станів. Нижнім збудженим станом в обох молекулах є зв’язуючий Т1(ππ*)-стан. За ним в ТАП слідує дисоціативний Т2(πσ*)-стан. В ТАТ дисоціативним є Т5(πσ*)- стан. Збудження обох молекул відбувається в синглетний S4(σσ*)-стан, з якого молекула релаксує нерівноважним чином через проміжні стани до триплетного дисоціативного стану. З цього стану відбувається дисоціація ТАП з квантовим виходом h = 1,0, в той час як квантовий вихід дисоціації ТАТ буде суттєво пониженим внаслідок релаксації до нижніх триплетних станів тієї ж симетрії. Серед синглетних станів в обох молекулах є дисоціативний стан, проте на шляху до дисоціації існує енергетичний бар’єр, здатний загальмувати відповідний процес. При видовженні N-N- зв’язку в обох молекулах до 1,75 Å дисоціативний стан перетинає основний S0-стан молекули, внаслідок чого продукт дисоціації (нітрен) виявляється в основному триплетному стані. Показано, що збудження розчину ТАП в етанолі підвищує квантовий вихід фотодисоціації до 3,0 за рахунок вторинних процесів. Такий процес відсутній у випадку розчину ТАТ.

Перелік посилань