Полярность электрофлуоресценции в молекулярном диоде
Петров Э.Г., Леонов В.А., Шевченко Е.В.

Поступила в редакцию: 11 Мая 2017

DOI: 10.7868/S0044451017110165

PDF (523K)

С помощью метода неравновесной матрицы плотности получены кинетические уравнения, описывающие трансмиссию электрона в молекулярном соединении «электрод 1-молекула-электрод 2» (1М2-система). Рассмотрен стационарный режим трансмиссии, в рамках которого проведен детальный анализ кинетики формирования электрофлуоресценции в системах с симметричными и асимметричными связями молекулы с электродами. Показано, что оптически активное состояние молекулы возникает в результате прыжков электрона между молекулой и каждым из электродов, а также за счет неупругого межэлектродного туннелирования электрона. Для молекулярного диода (асимметричной 1М2-системы) мощность электрофлуоресценции зависит от полярности приложенной к электродам разности потенциалов. Объяснение полярности дано в рамках модели, в которой оптически активная часть молекулы (хромофорная группа) представлена высшей заполненной и низшей незаполненной молекулярными орбиталями: соответственно HOMO и LUMO. Выяснены два механизма появления полярности. Один обусловлен неидентичным штарковским сдвигом HOMO- и LUMO-уровней по отношению к ферми-уровням электродов. Второй механизм связан с тем, что скорости перескока электрона между HOMO (LUMO) и одним из электродов намного превышают скорости подобных перескоков с другим электродом. Указаны условия, при которых каждый из механизмов может быть реализован в эксперименте.