Аннотация:
Рассматривается современное состояние теории формирования аномально узкой, высокоинтенсивной и смещенной в красную область оптического спектра поглощения так называемой J-полосы (Jelley, Scheibe, 1936), образующейся в результате агрегации полиметиновых красителей. Особое внимание уделяется двум противоположным подходам к обьяснению физической природы J-полосы. В первом из них, основанном на статистической экситонной (френкелевской) модели, специфическое строение красителя предполагается несущественным. Природа J-полосы обьясняется здесь усреднением квазистатического беспорядка в электронных энергиях перехода молекул в линейном J-агрегате быстро движущимся экситоном Френкеля (Enapp, 1984). В противоположном (новом) подходе, наоборот, специфическое строение красителя (наличие квазилинейной полиметиновой цепи) предполагается чрезвычайно существенным. Новый подход основывается на новой теории переноса заряда. Природа J-полосы обьясняется здесь динамической накачкой элементарного акта переноса заряда вдоль хромофора J-агрегата хаотической реорганизацией близлежащих ядер окружающей среды в условиях резонанса электронного и ядерного движений, когда эффект хаоса в движении реорганизации ядер выражен слабо (Egorov, 2001).
Поступила:15 декабря 2006 г. Доработана: 24 апреля 2007 г.
Образец цитирования:
В. В. Егоров, М. В. Алфимов, “Теория J-полосы: от экситона Френкеля к переносу заряда”, УФН, 177:10 (2007), 1033–1081; Phys. Usp., 50:10 (2007), 985–1029
T. L. C. Jansen, L. M. Günther, J. Knoester, J. Köhler, “Electronically excited states in cylindrical molecular aggregates: Exciton delocalization, dynamics, and optical response”, Chemical Physics Reviews, 5:4 (2024)
Vladimir V. Egorov, The 1st International Online Conference on Mathematics and Applications, 2023, 55
Vladimir V. Egorov, The 1st International Online Conference on Mathematics and Applications, 2023, 31
Sergey Usoltsev, Artem Shagurin, Yuriy Marfin, “Semi-Empirical Calculation of Bodipy Aggregate Spectroscopic Properties through Direct Sampling of Configurational Ensembles”, IJMS, 23:18 (2022), 10955
Vladimir V. Egorov, “Quantum–Classical Mechanics: Nano-Resonance in Polymethine Dyes”, Mathematics, 10:9 (2022), 1443
Nitzan Dar, Rinat Ankari, “Theoretical Models, Preparation, Characterization and Applications of Cyanine J‐Aggregates: A Minireview”, ChemistryOpen, 11:11 (2022)
Vladimir V. Egorov, Sabu Thomas, “Quantum–classical mechanics: On the problem of a two-photon resonance band shape in polymethine dyes”, Nano-Structures & Nano-Objects, 25 (2021), 100650
Vladimir V. Egorov, “Dozy-Chaos Mechanics for a Broad Audience”, Challenges, 11:2 (2020), 16
Belko N.V., Samtsov M.P., Gusakov G.A., Tarasau D.S., Lugovski A.A., Voropay E.S., “Spectral and Luminescent Properties and Morphology of Self-Assembled Nanostructures of An Indotricarbocyanine Dye”, J. Appl. Spectrosc., 85:6 (2019), 997–1005
Egorov V.V., “Quantum-Classical Mechanics: Luminescence Spectra in Polymethine Dyes and J-Aggregates. Nature of the Small Stokes Shift”, Results Phys., 13 (2019), 102252
Petrenko A., Stein M., “Toward a Molecular Reorganization Energy-Based Analysis of Third-Order Nonlinear Optical Properties of Polymethine Dyes and J-Aggregates”, J. Phys. Chem. A, 123:43 (2019), 9321–9327
Pergamenshchik V.M., Multian V.V., Gayvoronsky V.Ya., Uzunova V.A., Kredentser S.V., Nazarenko V.G., “Interaction of Supramolecular Aggregates and the Enhanced Optical Torque on the Director in a Dye Doped Nematic Liquid Crystal”, Soft Matter, 15:43 (2019), 8886–8895
Egorov V.V., “Quantum-Classical Mechanics as An Alternative to Quantum Mechanics in Molecular and Chemical Physics”, Heliyon, 5:12 (2019), e02579
Hestand N.J., Spano F.C., “Expanded Theory of H- and J-Molecular Aggregates: the Effects of Vibronic Coupling and Intermolecular Charge Transfer”, Chem. Rev., 118:15, SI (2018), 7069–7163
Guerrini M., Calzolari A., Corni S., “Solid-State Effects on the Optical Excitation of Push-Pull Molecular J-Aggregates By First-Principles Simulations”, ACS Omega, 3:9 (2018), 10481–10486
Chebotarev A.N., Snigur D.V., Zhukova Yu.P., Bevziuk K.V., Studenyak Ya.I., Bazel Ya.R., “Tristimulus colorimetric and spectrophotometric study of the state of 4-hydroxystyryl dyes in aqueous solutions”, Russ. J. Gen. Chem., 87:2 (2017), 196–203
Egorov V.V., “Nature of the Optical Band Shapes in Polymethine Dyes and H-Aggregates: Dozy Chaos and Excitons. Comparison With Dimers, H- and J-Aggregates”, R. Soc. Open Sci., 4:5 (2017), 160550
Kaliteevskaya E.N., Krutyakova V.P., Razumova T.K., Starovoitov A.A., “The Influence of the Molecular Structure of Cyanine Dye on the Component Composition of Molecular Layers”, Opt. Spectrosc., 120:3 (2016), 482–491
Kondratenko T.S., Ovchinnikov O.V., Grevtseva I.G., Smirnov M.S., “the Formation and Luminescent Properties of Hybrid Associates of Colloidal Ag2S Quantum Dots With J-Aggregates of Trimethinecyanine Dye”, Nanotechnol. Russ., 11:1-2 (2016), 85–91