Взаимодействие электромагнитного излучения оптического и СВЧ-диапазонов с органическими пленками изатинов

А.С. Мазинов

doi:10.18127/j15604128-202003-04

Взаимодействие электромагнитного излучения оптического и СВЧ-диапазонов с органическими пленками изатинов

А.С. Мазинов¹

научная статья УДК 537.531, 621.371, 539.234 Страницы: 29-36 doi.org/10.18127/j15604128-202003-04

¹ к.т.н., доцент, кафедра радиофизики и электроники, Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского (г. Симферополь)

Ключевые слова: Электромагнитное излучение органические пленки изатин СВЧ ИК оптическое поглощение

Аннотация

Постановка проблемы. Использование органических материалов дает возможность расширения частотного диапазона при использовании более дешевых методов осаждения из растворов.
Цель. Изучить взаимодействие электромагнитного излучения с тонкими органическими пленками и возможность модификации спектров изатина в микроволновом и оптическом (ближний ИК, видимый и ближний УФ) диапазонах путем допирования изатина атомами брома, фтора и NH-связью.
Результаты. Получены электродинамические параметры на частотных отрезках 352…1200 ТГц, 19,48…119,92 ТГц и 17,5…26 ГГц при использовании в качестве среды взаимодействия пленочных структур, осажденных из растворов изатин-βанила, фенилгидразон изатина, фенилгидразон 5-бромизатина и фенилгидразон 5-фторизатина.
Практическая значимость. Усложнение молекулярной структуры исходного изатина дает общее сглаживание спектров люминесценции, а доппирование атомами Br и F приводит к смещению спектров. Прямые спектры видимого, ИК- и СВЧдиапазонов при «модернизации» молекулярной органической структуры демонстрируют неоднозначную «трансформацию», объясняемую сложной структурой молекулы исходного органического материала.

Для цитирования

А.С. Мазинов . Взаимодействие электромагнитного излучения оптического и СВЧ-диапазонов с органическими пленками изатинов // Электромагнитные волны и электронные системы. 2020. Т. 25. № 3. С. 29−36. DOI: 10.18127/j15604128-202003-04

Список источников

Tang C.W., VanSlyke S.A. Organic electroluminescent diodes // Applied Physics Letters. 1987. V. 51. № 12. P. 913−915. DOI: 10.1063/1.98799.
Guan H.-M., Hu Y.-X., Xiao G.-Y., He W.-Z., Chi H.-J., Lv Y.-L. Novel adamantane-bridged phenanthroimidazole molecule for highly efficient full-color organic light-emitting diodes // Dyes and Pigments. 2020. V. 177. P. 108273. DOI: 10.1016/j.dyepig.2020.108273.
Sasabe H., Kido J. Development of high performance OLEDs for general lighting // Journal of Materials Chemistry C. 2013. V. 1. № 9. P. 1699−1707. DOI: 10.1039/c2tc00584k.
Qian L., Steven E.B., Prashant S. Developments of Diketopyrrolopyrrole Dye Based Organic Semiconductors for a Wide Range of Applications in Electronics // Advanced Materials. 2020. V. 32. № 4. P. 1903882. DOI: 10.1002/adma.201903882.
Гусев А.Н., Мазинов А.С., Шевченко А.И., Тютюник А.С., Гурченко В.С., Брага Е.В. Вольт--амперные характеристики и фотоэлектрический эффект гетероструктур фуллерен С60-4-метилфенилгидразон N-изоамилизатина // Письма в журнал технической физики. 2019. Т. 45. № 19. С. 40−43. DOI: 10.21883/PJTF.2019.19.48317.17884.
Yi Z., Wang S., Liu Y. Design of High Mobility Diketopyrrolopyrrole Based π Conjugated Copolymers for Organic Thin Film Transistors // Advanced Materials. 2015. V. 27. № 24. P. 3589−3606. DOI: 10.1002/adma.201500401.
Meng L., Zhang Y., Wan X., Li C., Zhang X., Wang Y. Organic and solution-processed tandem solar cells with 17.3% efficiency // Science. 2018. V. 361. № 6407. P. 1094−1098. DOI: 10.1126/science.aat2612.
Гусев А.Н., Мазинов А.С., Шевченко А.И., Тютюник А.С., Гурченко В.С., Брага Е.В. Исследование гетеропереходов на основе системы фуллерена и гидразона // Журнал прикладной физики. 2019. Т. 48. № 6. С. 48−53.
Milan R., Singh Selopal G., Cavazzini M., Orlandi S., Boaretto R., Caramori S. Zinc phthalocyanines as light harvesters for SnO2based solar cells: a case study // Scientific Reports. 2020. V. 10. № 1. DOI: 10.1038/s41598-020-58310-1.
Urnikaite S., Daskeviciene M., Send R., Wonneberger H., Sackus A., Bruder I., Getautis V. Organic dyes containing a hydrazone moiety as auxiliary donor for solid-state DSSC applications // Dyes and Pigments. 2015. V. 114. P. 175−183. DOI: 10.1016/j.dyepig.2014.11.012.
Urnikaite S., Malinauskas T., Bruder I., Send R., Gaidelis V., Sens R., Getautis V. Organic Dyes with Hydrazone Moieties: A Study of Correlation between Structure and Performance in the Solid-State Dye-Sensitized Solar Cells // Journal of Physical Chemistry C. 2014. V. 118. № 15. P. 7832−7843. DOI: 10.1021/jp500527d.
Van De Burgt Y., Melianas A., Keene S.T., Malliaras G., Salleo A. Organic electronics for neuromorphic computing // Nature Electronics. 2018. V. 1. № 7. P. 386−397. DOI: 10.1038/s41928-018-0103-3.
Chang J.S., Facchetti A.F., Reuss R. A Circuits and Systems Perspective of Organic/Printed Electronics: Review, Challenges, and Contemporary and Emerging Design Approaches // IEEE Journal on Emerging and Selected Topics in Circuits and Systems. 2017. V. 7. № 1. P. 7−26. DOI: 10.1109/jetcas.2017.2673863.
Yuan Y., Giri G., Ayzner A.L., Zoombelt A.P., Mannsfeld S.C.B., Chen J. Ultra-high mobility transparent organic thin film transistors grown by an off-centre spin-coating method // Nature Communications. 2014. V. 5. № 1. P. 3005. DOI: 10.1038/ncomms4005.
Girotto C., Moia D., Rand B.P., Heremans P. High-Performance Organic Solar Cells with Spray-Coated Hole-Transport and Active Layers. Advanced Functional Materials. 2010. V. 21. № 1. P. 64−72. DOI: 10.1002/adfm.201001562.
Гусев А.Н., Мазинов А.С., Тютюник А.С., Гурченко В.С. Спектральные и проводящие свойства пленочных гетероструктур на основе фуллеренсодержащего материала и 4-метилфенилгидразон N-изоамилизатина // РЭНСИТ. 2019. Т. 11. № 3. С. 331−336. DOI: 10.17725/rensit.2019.11.331.
Gusev A.N., Shulgin V.F., Topilova Z.M., Meshkova S.B. ChemInform Abstract: Synthesis, Structure, and Photoluminescence of 5-Phenyl-2-pyridyl-5,6-dihydro[1,2,4]triazolo[1,5-c]quinazolines // Russian Chemical Bulletin. 2012. V. 61. № 1. P. 95−98. DOI:10.1007/s11172-012-0014-9.
Мазинов А.С., Гурченко В.С., Тютюник А.С., Шевченко А.И. Влияние структурных особенностей фуллеренсодержащего материала на его резистивные свойства при осаждении из раствора // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2018. Т. 15. № 4. С. 85−92. DOI: 10.31429/vestnik-15-4-85-92.
Saini P., Aror M. Microwave Absorption and EMI Shielding Behavior of Nanocomposites Based on Intrinsically Conducting Polymers, Graphene and Carbon Nanotubes // New Polymers for Special Applications. 2012. P. 71−112. DOI: 10.5772/48779.
Qin F., Brosseau C. A review and analysis of microwave absorption in polymer composites filled with carbonaceous particles // Journal of Applied Physics. 2012. V. 111. № 6. P. 061301. DOI: 10.1063/1.3688435.

[1] Tang C.W., VanSlyke S.A. Organic electroluminescent diodes // Applied Physics Letters. 1987. V. 51. № 12. P. 913−915. DOI: 10.1063/1.98799.

[2] Guan H.-M., Hu Y.-X., Xiao G.-Y., He W.-Z., Chi H.-J., Lv Y.-L. Novel adamantane-bridged phenanthroimidazole molecule for highly efficient full-color organic light-emitting diodes // Dyes and Pigments. 2020. V. 177. P. 108273. DOI: 10.1016/j.dyepig.2020.108273.

[3] Sasabe H., Kido J. Development of high performance OLEDs for general lighting // Journal of Materials Chemistry C. 2013. V. 1. № 9. P. 1699−1707. DOI: 10.1039/c2tc00584k.

[4] Qian L., Steven E.B., Prashant S. Developments of Diketopyrrolopyrrole Dye Based Organic Semiconductors for a Wide Range of Applications in Electronics // Advanced Materials. 2020. V. 32. № 4. P. 1903882. DOI: 10.1002/adma.201903882.

[5] Гусев А.Н., Мазинов А.С., Шевченко А.И., Тютюник А.С., Гурченко В.С., Брага Е.В. Вольт--амперные характеристики и фотоэлектрический эффект гетероструктур фуллерен С60-4-метилфенилгидразон N-изоамилизатина // Письма в журнал технической физики. 2019. Т. 45. № 19. С. 40−43. DOI: 10.21883/PJTF.2019.19.48317.17884.

[6] Yi Z., Wang S., Liu Y. Design of High Mobility Diketopyrrolopyrrole Based π Conjugated Copolymers for Organic Thin Film Transistors // Advanced Materials. 2015. V. 27. № 24. P. 3589−3606. DOI: 10.1002/adma.201500401.

[7] Meng L., Zhang Y., Wan X., Li C., Zhang X., Wang Y. Organic and solution-processed tandem solar cells with 17.3% efficiency // Science. 2018. V. 361. № 6407. P. 1094−1098. DOI: 10.1126/science.aat2612.

[8] Гусев А.Н., Мазинов А.С., Шевченко А.И., Тютюник А.С., Гурченко В.С., Брага Е.В. Исследование гетеропереходов на основе системы фуллерена и гидразона // Журнал прикладной физики. 2019. Т. 48. № 6. С. 48−53.

[9] Milan R., Singh Selopal G., Cavazzini M., Orlandi S., Boaretto R., Caramori S. Zinc phthalocyanines as light harvesters for SnO2based solar cells: a case study // Scientific Reports. 2020. V. 10. № 1. DOI: 10.1038/s41598-020-58310-1.

[10] Urnikaite S., Daskeviciene M., Send R., Wonneberger H., Sackus A., Bruder I., Getautis V. Organic dyes containing a hydrazone moiety as auxiliary donor for solid-state DSSC applications // Dyes and Pigments. 2015. V. 114. P. 175−183. DOI: 10.1016/j.dyepig.2014.11.012.

[11] Urnikaite S., Malinauskas T., Bruder I., Send R., Gaidelis V., Sens R., Getautis V. Organic Dyes with Hydrazone Moieties: A Study of Correlation between Structure and Performance in the Solid-State Dye-Sensitized Solar Cells // Journal of Physical Chemistry C. 2014. V. 118. № 15. P. 7832−7843. DOI: 10.1021/jp500527d.

[12] Van De Burgt Y., Melianas A., Keene S.T., Malliaras G., Salleo A. Organic electronics for neuromorphic computing // Nature Electronics. 2018. V. 1. № 7. P. 386−397. DOI: 10.1038/s41928-018-0103-3.

[13] Chang J.S., Facchetti A.F., Reuss R. A Circuits and Systems Perspective of Organic/Printed Electronics: Review, Challenges, and Contemporary and Emerging Design Approaches // IEEE Journal on Emerging and Selected Topics in Circuits and Systems. 2017. V. 7. № 1. P. 7−26. DOI: 10.1109/jetcas.2017.2673863.

[14] Yuan Y., Giri G., Ayzner A.L., Zoombelt A.P., Mannsfeld S.C.B., Chen J. Ultra-high mobility transparent organic thin film transistors grown by an off-centre spin-coating method // Nature Communications. 2014. V. 5. № 1. P. 3005. DOI: 10.1038/ncomms4005.

[15] Girotto C., Moia D., Rand B.P., Heremans P. High-Performance Organic Solar Cells with Spray-Coated Hole-Transport and Active Layers. Advanced Functional Materials. 2010. V. 21. № 1. P. 64−72. DOI: 10.1002/adfm.201001562.

[16] Гусев А.Н., Мазинов А.С., Тютюник А.С., Гурченко В.С. Спектральные и проводящие свойства пленочных гетероструктур на основе фуллеренсодержащего материала и 4-метилфенилгидразон N-изоамилизатина // РЭНСИТ. 2019. Т. 11. № 3. С. 331−336. DOI: 10.17725/rensit.2019.11.331.

[17] Gusev A.N., Shulgin V.F., Topilova Z.M., Meshkova S.B. ChemInform Abstract: Synthesis, Structure, and Photoluminescence of 5-Phenyl-2-pyridyl-5,6-dihydro[1,2,4]triazolo[1,5-c]quinazolines // Russian Chemical Bulletin. 2012. V. 61. № 1. P. 95−98. DOI:10.1007/s11172-012-0014-9.

[18] Мазинов А.С., Гурченко В.С., Тютюник А.С., Шевченко А.И. Влияние структурных особенностей фуллеренсодержащего материала на его резистивные свойства при осаждении из раствора // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2018. Т. 15. № 4. С. 85−92. DOI: 10.31429/vestnik-15-4-85-92.

[19] Saini P., Aror M. Microwave Absorption and EMI Shielding Behavior of Nanocomposites Based on Intrinsically Conducting Polymers, Graphene and Carbon Nanotubes // New Polymers for Special Applications. 2012. P. 71−112. DOI: 10.5772/48779.

[20] Qin F., Brosseau C. A review and analysis of microwave absorption in polymer composites filled with carbonaceous particles // Journal of Applied Physics. 2012. V. 111. № 6. P. 061301. DOI: 10.1063/1.3688435.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи