Структурные особенности и направленный фотоиндуцированный перенос электронов в ленгмюровских моно- и мультислойных пленках тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, доктор физико-математических наук Алексеев, Александр Сергеевич

• Алексеев, Александр Сергеевич
• доктор физико-математических наук
• 2005

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Алексеев, Александр Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛЕНГМЮРОВСКИЕ ПЛЕНКИ: ОБРАЗОВАНИЕ, СТРУКТУРА,

СВОЙСТВА (обзор литературы).

• 1.1. Мономолекулярные пленки. Основные характеристики.

1.2. Агрегирование молекул в пленке.

1.3. Полимеризация диацетиленов. Фотохромные свойства.

1.4. Основы процесса фотоиндуцированного переноса электрона.

1.5. Выводы.

ГЛАВА 2. ОБРАЗОВАНИЕ Н-АГРЕГАТОВ В МОНОСЛОЕ

МОЛЕКУЛ КРАСИТЕЛЯ 7- АМИНОКУМАРИНА.

2.1. Формирование ленгмюровского монослоя красителя. щ 2.2. Изучение оптических характеристик монослоя

2.3. Определение динамической упругости пленки.

2.4. Рефлектометрия пленки под углом Брюстера.

2.5. Измерение сдвиговой вязкости монослоя.

2.6. Выводы.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЛЕНОК

ЛЕНГМЮРА- БЛОДЖЕТТ 7-АМИНОКУМАРИНА.

3.1. Формирование многослойных структур различных типов.

3.2. Изучение спектральных свойств ЛБ пленок красителя.

3.3. Исследование структуры поверхности пленок с помощью атомно-силовой микроскопии.

3.4. Выводы.

ГЛАВА 4. ЛЕНГМЮРОВСКИЕ ПЛЕНКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ

ПРОИЗВОДНЫХ ДИАЦЕТИЛЕНА.

4.1. Материалы и методы исследования.

4.2. Изучение кинетики фотополимеризации диинов щ на поверхности водной субфазы. ф 4.3. Модель кинетики фотополимеризации монослоя.

4.4. Выводы.

ГЛАВА 5. ФОТОПОЛИМЕРИЗАЦИЯ ДИАЦЕТИЛЕНОВЫХ

СПИРТОВ В ПЛЕНКАХ ЛЕНГМЮРА-БЛОДЖЕТТ.

5.1. Диацетиленовые спирты в ЛБ пленках.

5.2. Активность дииновых спиртов в реакции твердофазной топохимической фотополимеризации.

5.3. Пленки Ленгмюра-Блоджетт на основе смеси молекул диацетиленового спирта и диацетиленовой кислоты.

5.4. Выводы.

ГЛАВА 6. НАПРАВЛЕННЫЙ ФОТОИНДУЦИРОВАННЫЙ ПЕРЕНОС ЭЛЕКТРОНОВ В МОНОСЛОЕ МОЛЕКУЛ ДОНОРНО-АКЦЕПТОРНОЙ ДИАДЫ ФИТОХЛОРИН-ФУЛЛЕРЕНА.

6.1. Донорно-акцепторная диада и способы ее изучения в ЛБ пленках.

6.2. Экспериментальные образцы. Измерение оптических и фотоэлектрических характеристик монослоя диады.

6.3. Анализ экспериментальных данных с использованием модельных представлений о переносе энергии и заряда.

6.4. Выводы.

ГЛАВА 7. ИЗУЧЕНИЕ НАПРАВЛЕННОГО ПЕРЕНОСА ЗАРЯДА

В БИСЛОЙНЫХ СТРУКТУРАХ ЛЕНГМЮРА-БЛОДЖЕТТ. 191 7.1. Бислойная ЛБ структура на основе молекул диады фитохлоринфуллерена и поли(З-гексилтиофена).

7.1.1. Свойства исследуемой системы и экспериментальные методики.

7.1.2. Измерение оптических и фотоэлектрических характеристик бислойных образцов.

7.1.3. Пути переноса возбуждения и заряда в бислойных структурах диады и поли(З-гексилтиофена).

7.2. Бислойные структуры с участием молекул диады и диацетиленового спирта.

7.2.1. Компоненты бислойных структур и их основные характеристики.

7.2.2. Особенности приготовления экспериментальных образцов.

7.2.3. Влияние красной и голубой форм полидиацетилена на оптические и фотоэлектрические характеристики бислойных структур.

7.2.4. Две формы полидиацетилена - две модели поведения бислойной системы диада-диин.

7.3. Влияние агрегирования молекул на фотоиндуцированный направленный перенос электрона в бислойной структуре

7.4. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурные особенности и направленный фотоиндуцированный перенос электронов в ленгмюровских моно- и мультислойных пленках»

Направления и актуальность исследований

Диссертация посвящена изучению возможности создания искусственных фотореакционных систем с использованием высокоорганизованных тонкопленочных молекулярных структур, позволяющих осуществлять направленный перенос фотовозбужденных электронов, приводящий к возникновению состояния с разделенными зарядами. Исследования в этом направлении могут послужить реальной основой для использования молекулярных систем в устройствах наноэлектроники, а также способствовать решению ряда существующих энергетических и экологических проблем.

Преобразование энергии солнечного света в электрохимический потенциал в реакционных центрах фотосинтеза живых организмов посредством фотоиндуцированного многоступенчатого переноса электрона между донорами и акцепторами - важнейший процесс поддержания жизни на Земле. Солнечный свет, поглощенный ансамблем хромофоров, преобразуется в энергию электронного возбуждения, которая инициирует последовательность переходов электрона, приводящих в конечном итоге к разделению зарядов поперек фотосинтетической мембраны. Квантовая эффективность такого процесса близка к 100 %. Одним из потенциальных применений этого явления может стать преобразование солнечного света непосредственно в электричество. Однако использование для этих целей белковых систем представляется достаточно проблематичным в первую очередь из-за их чрезвычайной сложности. Широкое применение солнечных батарей, существующих в настоящее время и основанных на фотоиндуцированном разделении зарядов в полупроводниковых р-п переходах, ограничено их дорогостоящим производством. Решить проблему могло бы создание батарей из органических веществ. Добиться этого можно путем моделирования и изучения принципов функционирования самой лучшей солнечной батареи, а именно, природной системы фотосинтеза, работа которой основана на реакции фотоиндуцированного переноса электрона.

Идея создания искусственных реакционных центров существует уже много десятилетий, но наиболее заметные успехи в этой области были достигнуты в последние годы благодаря синтезу большого количества органических соединений. Моделирование природных фотореакционных центров считается одной из важнейших задач современной науки. Огромные усилия были предприняты в области молекулярного моделирования, имитирующего антенные функции природных фотореакционных центров и, в первую очередь, фотоиндуцированное разделение зарядов. Значительный толчок конструированию донорно-акцепторных молекулярных систем дало открытие фуллеренов, являющихся эффективными акцепторами электронов. К числу ключевых факторов для достижения высокой квантовой эффективности при разделении зарядов относится малая энергия реорганизации, связанная с процессом переноса электрона. Фуллерены обладают исключительно низкой энергией реорганизации, что обусловлено их жесткой, ограниченной структурой, состоящей только из атомов углерода. Благодаря симметричной форме, большому размеру и свойствам к-электронной системы фуллерен Сбо активно используется при создании искусственных фотореакционных систем в качестве акцептора электронов, оказывая существенное влияние на процесс переноса электрона. В частности, малая энергия реорганизации С60 позволяет ускорять процесс фотоиндуцированного разделения зарядов, а с другой стороны, приводит к замедлению процессов их рекомбинации, что может оказаться важным с практической точки зрения.

В настоящее время в качестве наиболее подходящих хромофоров для создания фотореакционных систем рассматриваются порфирины и хлорины, поскольку они имеют интенсивные полосы поглощения в видимой области спектра и являются хорошими электронными донорами. По сравнению с порфиринами производные хлорина более привлекательны для использования в искусственных реакционных центрах, поскольку именно хлорины "работают" в окружающей нас природе и поглощают свет по всей видимой части спектра. Представитель класса хлоринов фитохлорин был использован при создании молекул донорно-акцепторной диады для проведения наших исследований.

Среди научных публикаций широко представлены работы, в которых фотоиндуцированный перенос заряда в донорно-акцепторных системах изучался при растворении молекул в различных растворителях. С помощью спектральных методов с временным разрешением в пикосекундном диапазоне изучались основные характеристики процессов фотоиндуцированного переноса энергии возбуждения и электрона как в ковалентно связанных, так и в смешанных механическим способом донорно-акцепторных системах. Важнейшим параметром в этих измерениях было время жизни состояния с разделенными зарядами, которое обычно составляло величину менее одной наносекунды. Очевидно, что донорно-акцепторные комплексы в состоянии растворов малопригодны для использования в практических целях.

С этих позиций наиболее перспективными могут стать тонкопленочные структуры, приготовленные, например, по методу Ленгмюра-Блоджетт (ЛБ) на твердых подложках. Данный метод позволяет получать мономолекулярные пленки с высокой упорядоченностью и преимущественной ориентацией молекул в каждом монослое. Фотоиндуцированный перенос электрона между донорными и акцепторными молекулами в ЛБ пленках обычно детектируется посредством изучения гашения флуоресценции молекул донора или с помощью спектроскопии поглощения с временным разрешением.

Большое число экспериментальных работ было посвящено измерениям фототока в электрической цепи, где помимо источника напряжения основным элементом служила тонкопленочная структура органических молекул. Темновой ток в такой системе практически отсутствовал и появлялся только в результате фотовозбуждения электронных доноров в пленке. Однако для случая конверсии световой энергии в электрическую энергию основным параметром будет фотоэлектрический потенциал, который должен появиться в результате фотоиндуцированного переноса электронов и разделения зарядов в пленочной структуре строго ориентированных донорно-акцепторных молекул.

Впервые направленный фотоидуцированный перенос электрона в пленках Ленгмюра-Блоджетт, приготовленных на основе синтезированных молекул донорно-акцепторной диады включающей хлорины (фитохлорин-фуллерен), наблюдался нами в рамках данного исследования. Здесь для изучения явления направленного переноса электрона наряду с оптическими методами в качестве основного использовался фотоэлектрический метод определения потенциала, возникавшего в образце при импульсном лазерном возбуждении электронного донора, фитохлорина.

При создании искусственных донорно-акцепторных комплексов и изучении фотоиндуцированного направленного переноса электрона в структурах Ленгмюра-Блоджетт на их основе, особое внимание мы уделяли способности исследуемых молекул к образованию агрегатов. Существование агрегатов в пленке неизбежно приводит к снижению эффективности процесса направленного переноса заряда от фотовозбужденного электронного донора к электронному акцептору из-за возможности передачи поглощенной световой энергии другим близко расположенным в монослое молекулам и ее дальнейшей диссипации. До недавнего времени исследователи, в основном, изучали образовавшиеся агрегаты и не уделяли достаточного внимания процессам их формирования в пленках. В связи с этим часть наших исследований была посвящена изучению процесса формирования монослоя органических молекул на поверхности жидкой субфазы, его агрегированию и разработке эффективного метода детектирования изменений в структуре пленки.

Для увеличения времени жизни состояния с разделенными зарядами в тонкопленочных образцах путем увеличения расстояния между фотовозбужденным электроном и образовавшейся дыркой существует несколько возможных направлений совершенствования таких структур. Так, например, с помощью химического синтеза уже сейчас создаются ковалентно связанные молекулярные системы, состоящие из трех, четырех и даже пяти донорных и акцепторных элементов. С другой стороны с помощью техники Ленгмюра-Блоджетт можно создать бислойную или многослойную тонкопленочную структуру, в которой помимо монослоя строго ориентированных молекул донорно-акцепторной диады в качестве вторичной донорной системы будет присутствовать монослой другого вещества. Для этих целей в наших исследованиях мы использовали проводящий полимер поли(З-гексилтиофен) и производные диацетилена, обладающие уникальными оптическими свойствами, проявляющимися в результате полимеризации диинов.

Несмотря на то, что изучению диацетиленов и полидиацетиленов, и особенно их фотохромным свойствам, посвящено огромное количество публикаций, в литературе отсутствовали данные по изучению и моделированию процесса фотополимеризации ленгмюровского монослоя на поверхности водной субфазы. Мало данных имелось о полимеризации диацетиленовых спиртов, и не были изучены фотохромные свойства каких-либо смесей диацетиленового спирта и диацетиленовой кислоты в пленках Ленгмюра-Блоджетт. Проведенные нами в этих областях исследования позволили эффективно использовать молекулы одной из спиртовых производных диацетилена в экспериментах по изучению межслойного направленного фотоиндуцированного переноса электрона для формирования монослоя с функциями вторичной донорной системы.

Мотивировать проведение данных исследований в монослоях и структурах Ленгмюра-Блоджетт можно как с позиций фундаментальной науки, так и с точки зрения их практического использования.

Фундаментальными составляющими в областях физики и химии тонких пленок здесь являются: особенности внутримолекулярного и межслойного направленного фотоиндуцированного переноса энергии электронного возбуждения и заряда в пленках Ленгмюра-Блоджетт; образование Н-агрегатов при формировании монослоя на поверхности водной субфазы; кинетика топохимической фотополимеризации модифицированных производных диацетилена в ленгмюровском монослое и эффективность перехода мономеров в полимерное состояние; фотохромные свойства смешанных диинов и др.

Перспективы практического использования полученных результатов являются особенно обнадеживающими в области молекулярной опто- и наноэлектроники, для разработки тонкопленочных органических преобразователей энергии солнечного света в электрическую энергию, при создании новых сверхтонких химических и биологических датчиков.

Таким образом, актуальность работы с научной точки зрения основана на фундаментальном характере изучения направленного фотоиндуцированного переноса электрона в пленках Ленгмюра-Блоджетт донорно-акцепторного комплекса и свойств новых органических веществ, использованных в экспериментах. Полученные результаты имеют большое практическое значение и могут быть использованы как при исследованиях аналогичных явлений в других системах, так и при создании устройств молекулярной и оптоэлектроники с заданными свойствами.

Цель работы

Основной целью диссертации является изучение возможности экспериментального обнаружения направленного фотоиндуцированного внутрислойного и межслойного переноса электрона в мономолекулярных пленках Ленгмюра-Блоджетт, базирующееся на определении оптических, фотоэлектрических и реологических характеристик новых органических веществ в состоянии моно- и мультислоев с помощью различных физических методов исследования и технологических приемов приготовления функциональных тонкопленочных структур.

Научная новизна

Полученные данные представляют собой значительное достижение в развитии научного направления "Физика низкоразмерных систем, физика поверхности и поверхностей раздела" с использованием оптических методов исследования. В результате проведенных исследований впервые получены следующие результаты:

1. Предложен комплексный метод детектирования структурных изменений, происходящих при формировании монослоя органических молекул на поверхности раздела воздух-жидкость. На примере молекул красителя 7-аминокумарина определена область критических поверхностных давлений в монослое, при которых пленка красителя переходит в Н-агрегированное состояние.

2. В многослойных структурах молекул красителя спектральными методами зарегистрировано образование Н-агрегатов. Характерный Стоксов сдвиг достигал 165 нм. Определен угол между моментами перехода поглощения и флуоресценции в образцах.

3. Изучена кинетика фотополимеризации синтезированных мономеров производных диацетилена на поверхности водной субфазы. Показано, что добавление сульфонильной группы (SO3) в гидрофобную часть молекулы диацетиленового спирта увеличивает эффективность перехода мономеров в полимер как минимум на порядок. Разработана модель кинетики реакции топохимической фотополимеризации монослоя, хорошо описывающая экспериментальные данные.

4. Изучены фотохромные свойства пленок, приготовленных из смеси молекул диацетиленового спирта и диацетиленовой кислоты. В процессе фотополимеризации образцов наблюдался цветовой переход в пленке от красного к пурпурно-синему цвету с устойчивым состоянием обеих форм полидиацетилена.

5. Обнаружен фотоиндуцированный направленный перенос электрона в мономолекулярных пленках однородно ориентированных молекул донорно-акцепторной диады, состоящей из хлорофилл подобной компоненты (фитохлорин) и фуллерена С6о- Определены основные параметры процесса внутримолекулярного переноса электрона от фотовозбужденного донора к акцептору: время жизни состояния с разделенными зарядами, расстояние между зарядами и фотопотенциал, возникающий в результате их разделения.

6. Экспериментально продемонстрирован двухступенчатый направленный фотоиндуцированный межслойный перенос электрона в бислойной структуре Ленгмюра-Блоджетт, приготовленной из монослоя молекул донорно-акцепторной диады и монослоя полимера поли(З-гексилтиофена) (вторичный донор). Определены основные характеристики процесса и предложены модели механизмов переноса и рекомбинации зарядов.

7. Создана бислойная тонкопленочная структура, в которой наряду с монослоем молекул донорно-акцепторной диады в качестве вторичной донорной системы использован монослой частично полимеризованных мономеров диацетиленового спирта. Показано, что увеличение количества полидиацетилена т.н. голубой формы в монослое вторичного донора позволяет контролируемым образом изменять в образцах время жизни состояния с разделенными зарядами от наносекунд до секунд.

Практическая ценность работы

Разработанная методика изучения процесса формирования мономолекулярных пленок на поверхности водной субфазы дает возможность регистрировать структурные изменения в монослое и проводить комплексный спектрально-реологический анализ кинетики образования агрегированных областей в пленке. Эта методика позволяет контролировать состояние структуры мономолекулярных слоев на самом раннем этапе их приготовления, что является крайне важным для дальнейших исследований или возможных практических применений таких объектов.

Исследования кинетики реакции топохимической полимеризации и ее эффективности в ленгмюровских монослоях и пленках Ленгмюра-Блоджетт новых модифицированных молекул производных диацетиленового спирта частично заполняют известный пробел, существующий в научной литературе по исследованиям данного класса веществ.

Данные, полученные при изучении фотополимеризации пленок, приготовленных из смеси молекул диацетиленового спирта и диацетиленовой кислоты, могут быть использованы при создании тонкопленочных сенсорных устройств и элементов молекулярной и оптоэлектроники.

Обнаружение и изучение фотоиндуцированного направленного переноса электрона в монослое однородно ориентированных молекул донорно-акцепторной диады фитохлорин-фуллерена представляет собой существенный шаг на пути создания искусственных органических тонкопленочных фотореакционных систем для преобразования энергии солнечного света в электрическую энергию с использованием хлорофилл подобных молекул.

Использование в системах с фотоиндуцированным переносом заряда дополнительного монослоя молекул вторичного донора (проводящего полимера или полидиацетилена) позволяет контролируемо изменять основные характеристики процесса направленного переноса заряда, увеличивая время жизни состояния с разделенными зарядами вплоть до секунд, что может найти практическое применение при создании различных устройств наноэлектроники.

На защиту выносятся

1. Комплексный метод исследования процесса формирования ленгмюровского монослоя и образования в нем агрегированных областей с использованием в режиме in situ рефлектометрии под углом Брюстера и оптического поглощения вместе с измерением реологических параметров пленки.

2. Экспериментальное обнаружение аномально резкого изменения упругости монослоя молекул красителя 7-аминокумарина при его формировании на поверхности водной субфазы в результате перехода молекул слоя в Н-агрегированное состояние.

3. Доказательство спектрально-поляризационными методами образования Н-агрегированных областей в многослойных структурах Ленгмюра-Блоджетт молекул красителя 7-аминокумарина.

4. Результаты экспериментального исследования и модельное представление кинетики реакции топохимической фотополимеризации монослоев модифицированных молекул производных диацетилена на поверхности водной субфазы.

5. Обнаружение фотохромного перехода в монослоях, приготовленных из смеси мономеров диацетиленового спирта и диацетиленовой кислоты при увеличении времени УФ облучения образцов.

6. Обнаружение фотоиндуцированного внутримолекулярного направленного переноса электрона в монослое молекул донорно-акцепторной диады от фитохлорина к фуллерену. Зависимость знака фотовольтаического отклика от ориентации молекул диады по отношению к одному из электродов образца. Оценка квантовой эффективности процесса.

7. Экспериментальное определение времени жизни состояния с разделенными зарядами и оценка величины смещения электрона в диаде в результате перехода электрона с фотовозбужденного фитохлорина на фуллерен.

8. Анализ экспериментальных данных с помощью модельных представлений о переносе энергии возбуждения и заряда в монослое молекул диады.

9. Обнаружение межслойного направленного фотоиндуцированного переноса электрона в бислойной структуре, состоящей из монослоя молекул диады и монослоя проводящего полимера поли(3-гексилтиофена). Увеличение времени жизни состояния с разделенными зарядами за счет миграции дырки в полимере.

10.Использование в бислойной структуре в качестве вторичного донора частично полимеризованного монослоя мономеров производной диацетиленового спирта для управления основными характеристиками процесса межслойного направленного фотоиндуцированного переноса заряда.

Личный вклад автора

Исследования по теме диссертационной работы проводились автором с 1986 года по настоящее время в Институте общей физики им. A.M. Прохорова Российской Академии Наук (ИОФ РАН). Автором были предложены и реализованы основные направления исследования, касающиеся изучения агрегирования молекул в монослое, кинетики полимеризации новых диинов и их фотохромных свойств, а также межслойного направленного фотоиндуцированного переноса электрона в ЛБ структурах с использованием полимеров. Исследования монослойных пленок донорно-акцепторной диады фитохлорин-фуллерена планировались и проводились совместно с Н.В. Ткаченко. Все экспериментальные данные, представленные в диссертации, получены и обработаны как лично автором, так и в соавторстве с руководимыми им сотрудниками, а также с иностранными участниками совместных научных проектов. Результаты экспериментальных исследований, касающиеся изучения процесса образования Н-агрегированных областей в ленгмюровских пленках красителя с применением оптических методов (поглощение, флуоресценция, рефлектометрия под углом Брюстера) и методов измерения вязко-упругих свойств в режиме in situ были получены на образцах, приготовленных на основе молекул производной красителя кумарин 102. Вещество было синтезировано и предоставлено для исследований М.А. Кирпичонком (Сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева). Вещества для экспериментального изучения кинетики реакции фотополимеризации мономеров модифицированных производных диацетилена на поверхности водной субфазы и в пленках Ленгмюра-Блоджетт были синтезированы в Институте химии Санкт-Петербургского государственного университета И.Н. Домниным и А.Л. Грудининым. Синтез молекул донорно-акцепторной диады, использованных для приготовления тонкопленочных образцов и изучения направленного фотоиндуцированного переноса электрона в монослоях и бислойных структурах Ленгмюра-Блоджетт, выполнен в Университете г. Хельсинки (Финляндия) А.Ю. Таубером. Для измерения фотопотенциала в образцах при изучении фотоиндуцированного направленного переноса электрона использовалась экспериментальная установка, разработанная ранее А. Ю. Шароновым и Н. В. Ткаченко.

Апробация результатов работы

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на следующих международных, всесоюзных, всероссийских и региональных научных конференциях, симпозиумах и семинарах: Всесоюзная школа по физике поверхности, Карпаты, 1986; Первый Европейский симпозиум Восток-Запад "Материалы и процессы", Хельсинки, Финляндия, 1990; Международная конференция "Нетрадиционные и лазерные технологии ALT'92", Москва, 1992; 6-ая Международная конференция "Организованные молекулярные пленки", Квэбэк, Канада, 1993; Международная конференция "Молекулярная электроника и биокомпьютеры", Гоа, Индия, 1994; 7-ая Международная конференция "Организованные молекулярные пленки", Анкона, Италия,

1995; Международная конференция "Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии". Санкт-Петербург, Россия, 1996, 1998; XVI ГОРАС Симпозиум по фотохимии, Хельсинки, Финляндия, 1996; 4-й Конгресс северных стран по фотосинтезу, Наантали, Финляндия, 1998; Международная конференция "Фотопроцессы в молекулярных ансамблях", Дурбан, Франция, 1999; 9-ая Международная конференция "Организованные молекулярные пленки", Потсдам, Германия, 2000; 9-й Национальный симпозиум "Surface and Colloid Science: Self-Assembly and Self-Organizing Systems", Турку, Финляндия, 2000; Международная конференция "Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии". Санкт-Петербург, Россия, 2001, 2004.

Кроме того, материалы диссертации докладывались на семинарах ИОФ им. A.M. Прохорова РАН, общемосковских семинарах ИК РАН им. А.В. Шубникова "Ленгмюровские пленки и ансамбли амфифильных молекул", семинарах Физического факультета университета Або Академи в г. Турку (Финляндия), Института химии материалов Технологического университета в г. Тампере (Финляндия) и Биоцентра в г. Базель (Швейцария).

Публикации

Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 33 научных работах, которые включают в себя 18 статей, а также тезисы и авторефераты докладов.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, 7-ми глав, заключения и списка литературы, изложенных на 267 страницах печатного текста, включающих 74 рисунка, 5 схем, 4 таблицы и список литературы из 312 наименований.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Алексеев, Александр Сергеевич

Основные результаты проведенных исследований можно сформулировать следующим образом:

1. Разработана комплексная методика экспериментального исследования процесса агрегирования молекул красителя при образовании ленгмюровского монослоя на поверхности водной субфазы, которая включает в себя методы измерения вязкоупругих характеристик монослоя, а также Брюстеровскую рефлектометрию и спектроскопию поглощения in situ.

2. Экспериментально показано, что реология пленки и рефлектометрия под углом Брюстера исключительно чувствительны к структурным изменениям, происходящим в монослое в процессе его формирования на поверхности водной субфазы.

3. Обнаружено аномально резкое падение коэффициента упругости (более чем на порядок) формируемого монослоя молекул красителя при поверхностном давлении около 20 мН/м, обусловленное переходом монослоя в Н-агрегированное состояние.

4. Спектрально-поляризационными методами в структурах Ленгмюра-Блоджетт X, Y, и Z-типа обнаружено существование Н-агрегированных областей молекул красителя и определен угол между переходными моментами поглощения и флуоресценции, составивший ~ 63°. Агрегирование молекул в пленках подтверждено измерениями с помощью атомно-силовой микроскопии.

5. Предложена модель последовательной кинетической реакции фотополимеризации мономеров диацетилена на поверхности водной субфазы, которая успешно применена к результатам экспериментальных измерений новых производных диина.

6. Обнаружено, что введение SO3 группы в гидрофобную часть дииновых молекул увеличивает их активность в реакции твердофазной топохимической полимеризации на поверхности водной субфазы в 5-10 раз.

7. В спектрах поглощения многослойных пленок Ленгмюра-Блоджетт, приготовленных из смеси мономеров диацетиленового спирта и диацетиленовой кислоты с увеличением дозы УФ облучения обнаружен переход красной формы полидиацетилена (/1макс~ 500 нм) в пурпурно-синюю форму (Лмакс^ 630 Нм).

8. Обнаружен и детально исследован фотоиндуцированный направленный перенос электрона в монослое молекул донорно-акцепторной диады фитохлорин-фуллерена на твердой подложке. Оценена постоянная скорости переноса электрона от фитохлорина к фуллерену (109 с"1). Рекомбинация состояния с разделенными зарядами происходила, в основном, за 30 наносекунд. Фотовольтаический сигнал достигал в максимуме 30 миллливольт. Знак сигнала строго зависел от последовательности расположения донорной и акцепторной частей диады по отношению к подложке. Оценка смещения заряда в пленке в поперечном направлении дала величину 0.5 нанометра.

9. Обнаружен межслойный фотоиндуцированный направленный перенос электрона в бислойной структуре, состоящей из монослоя молекул диады и монослоя политиофена (вторичный донор). Амплитуда фотовольтаического отклика в максимуме составляла 150 мВ и сигнал затухал многоэкспоненциально. Время жизни состояния с разделенными зарядами достигало сотен миллисекунд.

Ю.При замене монослоя политиофена на монослой полидиацетилена обнаружены зависимости фотовольтаических откликов образцов от формы полидиацетилена (красная или голубая) и продемонстрирована возможность управления фотоэлектрическими параметрами бислойных структур. Кинетика сигнала фотовольтаического отклика зависела от количества голубого полимера в монослое вторичного донора и изменялась от экспоненциальной до некоторой "распределенной". Максимум фотоотклика составил 300 мВ. Время жизни состояния с разделенными зарядами достигало секунд. При наличии красной формы полидиацетилена с увеличением его количества в образце наблюдался рост амплитуды сигнала фотопотенциала от 60 до 150 мВ, однако форма сигнала практически не изменялась. Предложены модели фотохимических реакций в образцах.

Таким образом, подводя итоги исследования можно заключить, что понимание процесса конверсии энергии при фотосинтезе и достижения в области химического синтеза наряду с совершенствованием методов исследования создают реальную основу для конструирования искусственных молекулярных устройств с нанометровыми размерами. Техника Ленгмюра-Блоджетт позволяет получать монослои строго ориентированных молекул донорно-акцепторных комплексов, а правильная последовательность расположения функциональных монослоев в структурах образцов и использование свойств новых материалов дают возможность для создания элементов устройств молекулярной электроники с заданными характеристиками.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В окружающей нас природе в процессе фотосинтеза солнечный свет поглощается и преобразуется в энергию электронного возбуждения, которая инициирует последовательность переходов электрона, в результате чего поперек фотосинтетической мембраны возникает разделение зарядов. Основные физические и химические принципы природного фотосинтеза могут моделироваться с помощью искусственно синтезированных систем фотосинтеза. Изучение этих принципов позволит создавать искусственные фотореакционные структуры, которые могут быть использованы в различных областях нанотехнологии. Одним из важнейших элементов в процессе исследований является поиск и изучение свойств новых органических веществ с целью повышения эффективности преобразования световой энергии в электрический потенциал и увеличения времени жизни состояния с разделенными зарядами в создаваемых структурах, что откроет путь к реальному практическому применению таких искусственных систем. Одним из факторов, понижающих эффективность конверсии световой энергии в пленочных структурах, является наличие молекулярных агрегатов.

Диссертация посвящена созданию и изучению фотореакционных систем в структурах пленок Ленгмюра-Блоджетт с использованием синтезированных донорно-акцепторных диад фитохлорин-фуллерена, новых производных диацетилена и поли(З-гексилтиофена), а также исследованию свойств новых веществ и агрегированию молекул в монослоях.

В диссертации впервые исследованы в квазидвумерных и трехмерных пленках: 1) процессы формирования Н-агрегатов молекул красителя 7-аминокумарина; 2) кинетика полимеризации мономеров новых модифицированных производных диацетилена и фотохромные свойства смеси диацетиленового спирта и диацетиленовой кислоты; 3) направленный фотоиндуцированный внутрислойный и межслойный перенос электрона в мономолекулярных пленках Ленгмюра-Блоджетт с измерением фотопотенциала, возникающего в результате разделения зарядов. В экспериментах были использованы и развиты разнообразные оптические (стационарные и с временным разрешением) и фотоэлектрические методы, методы измерения вязкоупругих свойств монослоев на поверхности водной субфазы, а также атомно-силовая микроскопия.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Алексеев, Александр Сергеевич, 2005 год

1. Giles, С.Н.; Forrester, S.D.; Roberts, G.G. In: Langmuir-Blodgett Films. Ed. ^ Roberts G. Plenum Press, N.Y., London, 1990. P. 1-15.

2. Langmuir, I. In: The collected works of Irving Langmuir. Vol. 1-12. Suits C.

3. G. and Way H.E., Eds. Pergamon Press, London, 1961.

4. Blodgett, K.B. Films built by deposition successive monomolecular layers on a solid surface. J. Am. Chem. Soc. 1935, V. 57, P. 1007-1022.

5. Kuhn, H. Functionalized monolayer assembly manipulation. Thin Solid Films. 1983, V. 99, P. 1-16.

6. Drexhage, K.H.; Kuhn, H. In: Basic problems in Thin Film Physics. Niedermayer R., Mayer H., Eds. Vandenhoeck & Ruprecht, Gottingen, 1966.ф P. 339.

7. Kuhn, H. Electron transfer in monolayer assemblies. Pure Appl. Chem. 1979, V. 51, P. 341-352.

8. Kuhn, H. Information, electron and energy transfer in surface layers. Pure

9. Appl. Chem. 1981, V. 53, P. 2105-2122. 8. Kuhn, H. Electron tunneling effects in monolayer assemblies. Chem. Phys. Lipids 1972, V. 8, P. 401-404. Ф 9. Kuhn, H.; Mobius, D.; Bucher, H. In: Physical Methods of Chemistry.

10. Mohwald, H. Direct characterization of monolayers at the air-water interface. Thin Solid Films 1988, V. 159, P. 1-15.

11. Tredgold, R.H.; Smith, G.W. Surface potential studies on Langmuir-Blodgett multilayers and adsorbed monolayers. Thin Solid Films 1983, V. 99, P. 215220.

12. Langmuir, I.; Schaeffer, V.J. Activities of urease pepsin monolayers. J. Am. Chem. Soc. 1938, V. 60, P. 1351-1360.

13. Kim, H.J.; Kwak, Y.S.; Kim, Y.S.; Seo, B.I.; Kim, E.R.; Lee, H. Adsorption щ. kinetics of alka nethiols studied by quartz crystal microbalance. Thin Solid ф Films 1998, V. 327-329, P. 191-194.

14. Heise, A.; Stamm, M.; Rauscher, M.; Duschner, H.; Menzel, H. Mixed silane self assembled monolayers and their in situ modification. Thin Solid Films 1998, V. 327-329, P. 199-203.

15. Gregory, R.P.F. Biochemistry of Photosynthesis. Wiley, N.Y., 1977.

16. Kavarnos, G. J. Fundamentals of Photoinduced Electron Transfer. VCH, N.Y. ^ 1993.

17. Fox, M.A.; Chanon, M.A. Photoinduced Electron Transfer. Elsevier, N.Y. 1988. Vol. A-D.

18. Tamai, N.; Yamazaki, Т.; Yamazaki, I. Two dimensional excitation energy transfer between chromophoric carbozole and anthracene in Langmuir-Blodgett monolayer films. J. Phys. Chem. 1987, V. 91, P. 841-845.

19. Tamai, A.; Yamazaki, Т.; Yamazaki, I.; Mataga, N. In: Ultrafast Phenomena V. Fleming G. R., Siegman A. E., Eds. Springer-Verlag, Berlin. 1986, p. 449.

20. Takumi, A.; Mataga, N. Electronic excitation migration and trapping amongcationic porphyrins adsorbed on anionic vesicle surface. Fractal-like behaviors.

21. J. Phys. Chem. 1987, V. 91, P. 618-620.

22. Florsheimer, M.; Mohwald, H. Energy transfer and aggregation in monolayers containing porphyrins and phthalocyanines. Thin Solid Films 1988, V. 159, P. 115-123.

23. Honig, D.; Mobius, D. Reflectometry under the Brewster angle as a tool to ф determine film thickness, headgroup influence and inhomogeneities ofmonolayers at the air/water interface. Thin Solid Films 1992, V. 210/211, P. 64-69.

24. Honig, D.; Mobius, D. Direct visualization of monolayers at the air-water interface by Brewster angle microscopy. J. Phys. Chem. 1991, V. 95, P. 45904592.

25. Urquhart, R.; Hall, R.A.; Thistewaite, P.; Griezer, F. Foerster energy transfer in two-dimensional amphiphile arrays at the air-water interface. J. Phys. Chem.1990, V. 94, P. 4173-4182.

26. Li, L.; Patterson, L.K. Kinetics of in-plane photoinduced electron transfer between lipid-functionalized pyrene and alkyl-substituted dipyridinium cation

27. Ф in lipid vesicles and Langmuir films. J. Phys. Chem. 1995, V. 99, P. 1614916154.

28. Yatsue, Т.; Miyashita, T. Electron transfer quenching accompanied by higly efficient energy migration in polymer Langmuir-Blodgett films. J. Phys. Chem. 1995, V. 99, P. 16047-16051.

29. Южаков, В.И. Ассоциация молекул красителей и ее спектроскопическое ф. проявление. Успехи химии 1979, т. 58, № 11, С. 2007-2033.

30. Rabinovich, Е. Polymerization of dyestuffs in solution. Thionine andmethylene blue. J. Am. Chem. Soc. 1941, V. 63, P. 69-78.

31. West, W.; Pearce, S. The dimeric state of cyanine dyes. J. Phys. Chem. 1965, V. 69, P. 1894-1903.

32. Chen, H.; Law, K.-Y.; Whitten, D. Aggregation of amphiphilic squaraines at the air-water interface and in Langmuir-Blodgett films. J. Phys. Chem. 1996, V. 100, P. 5949-5955.

33. Kuhn, H. In: Light-induced charge separation in biology and chemistry.ф Geischer H., Katz J J., Eds. Dahlem Konferenzen. West Berlin, 1979. P. 151.

34. Gilman, P.B. In: Photographic sensitivity. Cox R. J., Ed. Academic Press. London, 1973. P. 187.

35. Sturmer, D.M. In: Special topic in heterocyclic chemistry. Weissberger A., Taylor E.C., Eds. Wiley, N.Y., 1977. P. 540.

36. Penner, T.L. Energy transfer between J-aggregated dye monolayers. Thin Solid Films 1988, V. 160, P. 241-250.

37. Ф 42. Hsu, Y.; Penner, T.L.; Whitten, D. G. Medium effects on photoinducedelectron transfer in Langmuir-Blodgett films. J. Phys. Chem. 1992, V. 96, P. 2790-2795.

38. Vaidyanathan, S.; Patterson, L.K.; Mobius, D.; Gruniger, H.R. Molecular ^ architecture in cyanine dye aggregates at the air-water interface. Effect of • monolayer composition and organization on fluorescent behavior. J. Phys.

39. Chem. 1985, V. 89, P. 491-497.

40. Nakahara, H.; Fukuda, К. Mobius, D.; Kuhn, H. Two-dimensional arrangment of chromophores in J-aggregates of long-chain merocyanines ad its effect on energy transfer in monolayer system. J. Phys. Chem. 1986, V. 90, P. 61446148.

41. Duschl, C.; Kemper, D.; Frey, W.; Meller, P.; Ringsdorf, H.; Knoll, W. Relation between phase diagram, crystallization and optical properties of cyanine dye/stearic acid mixed monolayers. J. Phys. Chem. 1989, V. 93, P. 4587-4593.

42. Whitten, D.G. Photochemistry and photophysics of /га/ад-stilbene and related alkenes in surfactant assemblies. Acc. Chem. Res. 1993, V. 26, P. 502-509.

43. Czikkely, V.; Fersterling, H. D.; Kuhn, H. Extended dipole model for aggregates of dye molecules. Chem. Phys. Lett. 1970, V. 6, P. 207-210.

44. Czikkely, V.; Fersterling, H.D.; Kuhn, H. Light absorption and structure of aggregates of dye molecules. Chem. Phys. Lett. 1970, V. 6, P. 11-14.

45. Kuhn, H.; Mobius, D.; Bucher, H. In: Techniques of chemistry. Weissberger A. and Rositer B. W., Eds. Wiley, N.Y. 1973. Vol. 1. Part 3B.

46. Evans, C.E.; Song, Q.; Bohn, P.W. Influence of molecular orientation and proximity on spectroscopic line shape in organic monolayers. J. Phys. Chem. 1993, V. 97, P. 12302-12308.

47. Song, Q.; Evans, C.E.; Bohn, P.W. Spectroscopic characterization of aggregation behavior in hemicyanine dye monolayer and multiplayer systems. J. Phys. Chem. 1993, V. 97, P. 13736-13741.

48. Evans, C.E.; Bohn P.W. Characterization of an aggregate-sensitive single-component energy-transfer system. J. Am. Chem. Soc. 1993, V. 115, P. 33063311.

49. Ahn, D.J.; Franses, E.I. Orientations of chain axes and transition moments in Langmuir-Blodgett monolayers determined by polarized FTIR-ATR spectroscopy. J. Phys. Chem. 1992, V. 96, P. 9952-9959.

50. Mobius, D.; Kuhn, H. Energy transfer in monolayers with cyanine dye Sheibe aggregates. J. Appl. Phys. 1988, V. 64, P. 5138-5141.

51. Kirstein, S.; Mohwald, H. Structure and optical properties of a monolayer single crystal of a cyanine dye. Chem. Phys. Lett. 1992, V. 189, P. 408-413.

52. Furman, I.; Geiger, H.C.; Whitten, D.G.; Penner, T.L.; Ulman, A. Aggregation phenomena on Langmuir-Blodgett films of polar stilbene amphiphiles. Langmuir 1994, V. 10, P. 837-843.

53. Song, X.; Perlstein, J.; Whitten, D.G. Photoreactive supramolecular assemblies: Aggregation and photoisomerization of azobenzene phospholipids in aqueous bilayers. J. Am. Chem. Soc. 1995, V. 117, P. 7816-7817.

54. Heesmann, J. Studies on monolayers. 1. Surface tension and absorption spectroscopic measurements of monolayers of surface-active azo and stilbene dyes. J. Am. Chem. Soc. 1980, V. 102, P. 2167-2176.

55. Hirano, Y.; Kawata, J.; Miura, Y.F.; Sugi, M.; Ishii, T. Control of aggregate formation in merocyanine Langmuir-Blodgett films. Thin Solid Films 1998, V. 327-329, P. 345-347.

56. Gruniger, H.; Mobius, D.; Meyer, H.J. Enchanced light reflection by dye monolayers at the air-water interface. J. Chem. Phys. 1983, V. 79, P. 37013710.

57. Farahat, C.W.; Penner, T.L.; Ulman, A.; Whitten, D.G. Enhanced aggregation of derivatized tolan surfactants through donor-acceptor interactions at the air-water interface and in Langmuir-Blodgett films. J. Phys. Chem. 1996,1. V. 100, P. 12616-12623.

58. Seki, Т.; Ichimura, K. Formation of head-to-tail and side-by-side aggregates of photochromic spiropyrans in bilayer membrane. J. Phys. Chem. 1990, V. 94, P.3769-3775.

59. Alekseev, A.S.; Konforkina, T.V.; Savransky, V.V.; Kovalenko, M.F.; Lemmetyinen, H.; Jutila, A. Langmuir-Blodgett films of a rigidified 7-aminocoumarin derivative and their absorption and emission properties. Langmuir 1993, V. 9, P. 376-380.

60. Троицкий, В.И.; Львов, Ю.М.; Фейгин, Л.А. Строение пленок

61. Ленгмюра-Блоджетт с чередующимися бислоями молекул двух типов поданным рентгеновского малоуглового рассеяния и электронографии. ДАН СССР 1987, Т. 295, № 2, С. 373-377.

62. Lvov, Y.M.; Svergun, D.; Feigin, L.A.; Pearson, С.; Petty, M.C. Small angle Ф X-ray analysis of alternate layer Langmuir-Blodgett films. Phil. Mag. Lett.1989, V. 59, P. 317-323.

63. Von Frieling, M.; Bradaczek, H.; Durfee, W.S. X-ray diffraction of Langmuir-Blodgett films: Establishing a new method for the calculation of electron density distribution from single set of intensity data. Thin Solid Films 1988, V. 159, P. 451-459.

64. Миляев, В.А. Агрегирование молекул красителя 7-аминокумарина в ленгмюровских пленках. ЖФХ1999, Т. 73, № 7, С. 1-7.

65. Алексеев, А.С.; Конфоркина, Т.В.; Никитенко, А.А. Отражение света под углом Брюстера как метод регистрации фазово-структурных изменений при образовании мономолекулярного слоя. Поверхность 1995, №2, С. 102-106.

66. Alekseev, A.S.; Peltonen, J.; Savransky, V.V. Formation of H-aggregates in a 7-aminocoumarin dye monolayers: Spectroscopy and elasticity study. Thin Solid Films 1994, V. 247, P. 226-229.

67. Alekseev, A.S. H-aggregated monolayers of 7-aminocoumarin dye molecules. Abstr. of Intern. Conf. on Molecular Electronics and Biocomputing. Sept. 2530, 1994. Goa, India. Invited report. P. 3.

68. Alekseev, A.S.; Nikitenko, A.A.; Peltonen, J.; Rosenholm, J. Detection of phase and structural changes in a 7-aminocoumarin monolayer by dynamic and optical methods. Prog. Colloid and Polymer Sci. 1998, V. 108, P. 192-198.

69. Hall, R.A.; Thistuthwaite, P.J.; Griezer, F.; Kimizuka, N.; Kumitake, T. Effects of chain length and polymer complexation on the aggregation and orientation of hemicyanine monolayers. Langmuir 1994, V. 10, P. 2743-2747.

70. Earnshaw, J.C.; Winch, P.J. Viscoelasticity of pentadecanoic acid monolayers. Thin Solid Films 1988, V. 159/160, P. 159-169.

71. Sacchetti, M.; Yu, H.; Zografi, G. In-plane steady shear viscosity of monolayers at the air/water interface and its dependence on free area.1.ngmuir 1993, V. 9, P. 2168-2171.

72. Rolandi, R.; Dante, S.; Gussoni, A; Leporatti, S.; Maga, L.; Tundo, P. Polymerized monomolecular films: Microscopic structure, viscosity and photopolymerization kinetics. Langmuir 1995, V. 11, P. 3119-3129.

73. Jones, II,G. Griffin, S.F.; Choi, C.; Bergmark, W. Electron donor-acceptor quenching and photoinduced electron transfer for coumarin dyes. J. Org. Chem. 1984, V. 49, P. 2705- 2708.

74. Abdel-Mottaleb, M.S.A.; Antonious, M.S.; Abo-Aly, M.M.; Ismaiel, L.F. M.; El-Sayed, B.A.; Sherief, A.M.K. Photophysics and dynamics of rigidized coumarin laser dyes. J. Photochem. Photobiol., A: Chemistry 1989, V. 50, P. 259-273.

75. Kaschke, M.; Ernsting, N.P.; Valeur, В.; Bourson, J. Subpicosecond time-resolved intramolecular electronic energy transfer in flexible bichromophoric coumarin molecules. J. Phys. Chem. 1990, V. 94, P. 5757-5761.

76. Wegner, G. Polymerisation von derivaten des 2,4-hexadiin-l,6-diols im kristallin zustand. Z. Naturforsch. 1969, V. 24B, P. 824-832.

77. Bloor, D.; Chance, R.R., Eds. Polydiacetylenes. Synthesis, Structure and Electronic Properties. NATO ASI Series E. Applied Science; Martinus Nijhoff Publishers: Dordreht, The Netherlands. 1985.

78. Orchard, B.J.; Tripathy, S.K. Molecular structure and electronic property modification of poly(diacetylenes). Macromolecules. 1986, V. 19, P. 18441850.

79. Rubner, M.F.; Sandman, D.J.; Velazquez, C. On the structural origin of the thermochromic behavior of urethane-substituted poly(diacetylenes). Macromolecules 1987, V. 20, P. 1296-1300.

80. Tanaka, H.; Gomez, M.A.; Tonelli, A.E.; Thakur, M. Thermochromic phase transition of a polydiacetylene, poly(ETCD), studied by high resolution solid-state carbon-13 NMR. Macromolecules. 1989, V. 22, P. 1208-1215.

81. Wenzel, M.; Atkinson, G.H. Chromatic properties of polydiacetylene films. J. Am. Chem. Soc. 1989, V. Ill, P. 6123-6127.

82. Hasegawa, Т.; Ishikawa, К.; Kanetake, Т. Koda, Т.; Takeda, К.; Kobavashi, H.; Kubodera, К. Excitonic resonant effect in the third-order nonlinear optical properties of blue- and red-form polydiacetylene films. Chem. Phys. Lett. 1990, V. 171,P. 239-244.

83. Beckham, H.W.; Rubner, M.F. On the origin of thermochromism in cross polymerized diacetylene-functionalized polyamides. Macromolecules.1993, V. 26, P. 5198-5201.

84. Hub, H.H.; Hupfer, В.; Koch, H.; Ringsdorf, H. Polymerization of lipid and lysolipid like diacetylenes in monolayers and liposomes. J. Macromol. Sci. Chem. 1981, V. A14, P. 701-715.

85. Hupfer, В.; Ringsdorf, H. Spreading and polymerization behaviour of diacetylene phospholipids at the gas-water interface. Chem. Phys. Lipids. 1983, V. 33, P. 263-282.

86. Reichert, A.; Nagy, J.O.; Spevak, W.; Charych, D. Polydiacetylene liposomes functionalized with sialic acid bind and colorimetrically detect influenza virus. J. Am. Chem. Soc. 1995, V. Ill, P. 829-830.

87. Lando, J.B.; Hansen, J.E.; Sudiwala, R.V.; Rickert, S.E. Polymers for Advanced Technologies. The formation of polymerizable tubules. 1990, V. 1, P. 27-32.

88. Tsibouklis, J. The liquid-crystalline-state polymerization of diacetylenes. Adv. Mater. 1995, V. 7, P. 407-408.

89. Tieke, B. Polymerization of butadiene and butadiyne (diacetylene) derivatives in layer structures. Adv. Polymer Sci. 1985. V. 71. P.79-151.

90. Roberts, G., Ed. Langmuir-Blodgett Films. Plenum Press, N.Y., 1990.

91. Arslanov, V.V. Monolayers and Langmuir-Blodgett films of monomers and polymers. Polyreactions, structural transformations, properties and applications. Adv. Colloid Interface Sci. 1992, V. 40, P. 307-370.

92. Day, D.; Ringsdorf, H. Polymerization of diacetylene carbonic acid monolayers at the gas-water interface. J. Polym. Sci., Polym. Lett. Ed. 1978, V. 16, P. 205-210.

93. Tokura, Y.; Nishhikawa, S.; Koda, T. Photoinduced structural disorder in Langmuir-Blodgett films of polydiacetylenes. Solid State Commun. 1986, V.59, P. 393-395.

94. Kim, Т.; Ye, Q.; Sun, 1.; Chan K.C.; Crooks, R.M. Polymeric self-assembled monolayers. 5. Synthesis and characterization of co-functionalized, self); assembled diacetylenic and polydiacetylenic monolayers. Langmuir 1996,1. V. 12, P. 6065-6073.

95. Ogawa, K. Study on polymerization mechanism of pentacosadiynoic acid Langmuir-Blodgett films using high energy beam irradiations. J. Phys.ф Chem. 1989, V. 93, P. 5305-5310.

96. Meller, P.; Peters, R.; Ringsdorf, H. Microstructure and lateral diffusion in monolayers of polymerizable amphiphiles. Colloid Polym. Sci. 1989, V.261, P. 97-107.

97. Mino, N.; Tamura, H.; Ogawa, K. Analysis of color transitions and changes on Langmuir-Blodgett films of a polydiacetylene derivative. Langmuir 1991, V. 7, P. 2336-2341.

98. Goettgens, В. M.; Tillmann, R. W.; Radmacher, M.; Gaub, H. E. Molecular Ф order in polymerizable Langmuir-Blodgett films probed microfluorescenceand scanning force microscopy. Langmuir 1992, V. 8, P. 1768-1774.

99. Yanusova, L.; Klechkovskaya, V.; Sveshnikova, L.; Stiopina, N.; Kruchinin,

100. V. Investigation of the structure of polymer diacetylene Langmuir-Blodgett films. Liq. Cryst. 1993, V. 14,?. 1615-1620.

101. Deckert, A.A.; Fallon, L.; Kiernan, L.; Cashin, C.; Perrone, A.; Encalarde, T. Kinetics of the reversible thermochromism in Langmuir-Blodgett films of Cd salts of polydiacetylenes studied using UV-vis spectroscopy. Langmuir 1994, V. 10, P. 1948-1954.

102. Tillmann, R.W.; Hofmann, U.G.; Gaub, H.E. AFM investigation of the molecular structure of films from a polymerizable two-chain lipid. Chem. Phys. Lipids 1994, V. 73, P. 81-89.

103. Lio, A.; Reichert, A.; Ahn, D.J.; Nagy, J.O.; Salmeron, M.; Charych, D. Molecular imaging of thermochromic carbohydrate modified polydiacetylene thin films. Langmuir. 1997, V. 13, P. 6524-6532.

104. Chemla, D.S.; Zyss, J., Eds. Nonlinear Optical Properties of Organic Molecules and Crystals. Academic Press. Orlando, FL. 1987.

105. Pitt, C.W.; Walpita, L.M. Lightguiding in Langmuir-Blodgett films. Thin Solid Films 1980, V. 68, P. 101-127.

106. Grunfeld, F.; Pitt, C.W. Diacetylene Langmuir-Blodgett layers for integrated optics. Thin Solid Films 1983, V. 99, P. 249-255.

107. Charych, D.H.; Nagy, J.O.; Spevak, W.; Bednarski, M.D. Direct colorimetric detection of a receptor-ligand interaction by a polymerized bilayer assembly. Science 1993. V. 261. P. 585-588.

108. Tieke, В.; Lieser, G.; Wegner, G. Polymerization of diacetylenes in multilayers. J. Polym. Sci., Polym. Chem. Ed. 1979, V. 17, P. 1631-1644.

109. Lieser, G.; Tieke, В.; Wegner, G. Structure, phase transitions and polymerizability of multilayers of some diacetylene monocarboxylic acids. Thin Solid Films 1980, V. 68, P. 77-90.

110. Collins, M.A. J. Polym. Sci., Polym. Phys. Optical properties of polydiacetylene monolayers. 1988, V. 26, P. 367-387.

111. Tamura, H.; Mino, N.; Ogawa, K. Photopolymerization of monomolecular films with diacetylene bonds on an aqueous subphase. Thin Solid Films 1989,1. V. 179,?. 33-39.

112. Mino, N.; Tamura, H.; Ogawa, K. Photoreactivity of 10,12-pentacosadiynoic acid monolayers and color transitions of the polymerized monolayers on an ф aqueous subphase. Langmuir 1992, V. 8, P. 594-598.

113. Laxhuber, L.A.; Scheunemann, U.; Mohwald, H. Photothermal reactionkinetics and thermal desorption of diacetylene Langmuir-Blodgett films. Chem. Phys. Lett. 1986, V. 124, P. 561-566.

114. Chance, R.R.; Patel, G.N. Solid-state polymerization of a diacetyleneф crystal: Thermal, ultraviolet and y-polymerization of 2,4-hexadiyne-1,6-diol6w'-(p-toluene sulfonate). J. Polym. Sci., Polym. Phys. Ed. 1978, V. 16, P. 859-881.

115. Ф) 130. Baughman, R.H. Solid state reaction kinetics in single-phasepolymerizations. J. Chem. Phys. 1978, V. 68, P. 3110-3121.

116. Peltonen, J.P.K.; He, P.; Linden, M.; Rosenholm, J.B. Phase-controlled polymerization of linoleic acid monolayers. J. Phys. Chem. 1994, V. 98, P.ф 12403-12409.

117. Letts, S.A.; Fort, TJr.; Lando, J.B. Polymerization of oriented monolayers of vinyl stearate. J. Colloid Interface Sci. 1976, V. 56, P. 64-75.

118. Dubault, A.; Casagrande, C.; Veyssie, M. Two-dimensional polymerization processes in mono- and diacrylic esters. J. Phys. Chem. 1975, V. 79, P. 2254-2259.

119. Bubeck, C.; Tieke, В.; Wegner, G. Selfsensitization of photopolymerization of diacetylenes studied in multilayers. Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 1982, V.1. Ф 86, P. 495-498.

120. Kajzar, F.; Messier, J. Solid state polymerization and optical properties ofdiacetylene Langmuir-Blodgett multilaers. Thin Solid Films 1983, V. 99, P.109.116.

121. Atkins, P.W. Physical Chemistry, Oxford University Press: Oxford, U.K., 1994.ф 137. Laidler, K.L. Chemical Kinetics. Harper & Row Publishers, Inc. 1987.ф 138. Barentsen, H.M.; Van Dijk, M.; Kimkes, P.; Zuilhof, H.; Sudholter, EJ.R.

122. Thermal and photoinduced polymerization of thin diacetylene films. 1. Phthalimido-substituted diacetylenes. Macromolecules 2000, V. 33, P. 766» 774.

123. Enkelmann, V. In: Polydiacetylenes. Cantow H.-J., Ed. Springer-Verlag, N.Y., 1984. P. 128.

124. Phillips, D. In: Desk Reference of Functional Polymers. Arshaby R., Ed. ф American Chemical Society, Washington, DC, 1997. P. 407.

125. Batchelder, D.N. In: Polydiacetylenes. Bloor D., Chance R. R., Eds. NATO ASI Series, No. 102, pp. 187-212. Martinus Nijhoff, Dordreht, The Netherlands, 1985.

126. Electronic Materials: The Oligomer Approach. Mullen K., Wegner G., Eds. Wiley-VCH. Weinheim, 1998.

127. Tieke, В.; Bloor, D. Raman spectroscopic studies of the solid-state polymerization of diacetylenes. UV-polymerization of diacetylene Langmuir-Blodgett multilayers. Makromol. Chem. 1979, V. 180. P. 2275-2278.

128. Miyano, K.; Maeda, T. Photoluminescence, absorption and Raman spectra of polydiacetylene monolayer. Phys. Rev. B. 1986. V33. P. 4386-4388.

129. Chollet, P.A.; Kajzar, F.; Messier, J. Electric field induced optical second harmonic generation and polarization effects in polydiacetylene Langmuir-Blodgett multilayers. Thin Solid Films 1985, V. 132.P. 1-10.

130. Tieke, В.; Lieser, G. Influences of the structure of long-chain diynoic acids on their polymerization properties in Langmuir-Blodgett multilayers. J. Colloid & Interface Sci. 1982, V. 88. P. 471-486.

131. Tieke, В.; Lieser, G. Polymerization of diacetylenes in mixed multilayers. J. Colloid & Interface Sci. 1981, V. 83. P. 230-239.

132. Tomioka, Y.; Tanaka, N.; Imazeki, S. Effects of side-group interactions on pressure-induced chromism of polydiacetylene monolayer at a gas-water interface. Thin Solid Films 1989, V. 179. P. 27-31.

133. Kuriyama, K.; Kikuchi, H.; Kajiyama, T. Chromatic phase of polydiacetylene Langmuir-Blodgett film. Langmuir 1998, V. 14, P. 1130-1138.

134. Huo, Q.; Russell, K.C.; Leblanc, R.M. Chromatic studies of a polymerizable diacetylene hydrogen bonding self-assembly. A "self-folding" process to explain the chromatic changes of polydiacetylenes. Langmuir 1999, V. 15, P. 3972-3980.

135. Alekseev, A.S.; Domnin, I.N.; Lemmetyinen, H. Photopolymerized mixed diacetylene Langmuir-Blodgett films for sensor applications. Fourth Nordic Congress on Photosynthesis.November 27-29, 1998, Naantali, Finland. Book of Abstracts. P. 38.

136. Алексеев, A.C.; Домнин, И.Н.; Лемметюйнен, X.; Миляев В.А. Топохимическая фотополимеризация новых производных диацетилена в тонких пленках. 3-я Международная конференция

137. Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии". С.-Петербург, 26-29 июня 2001 г. Авторефераты докладов. С. 536-537.

138. Алексеев, А.С.; Домнин, И.Н.; Лемметюйнен, X.; Миляев, В.А.; Никитенко, А.А. Полимеризация диацетиленового спирта и его смеси с диацетиленовой кислотой в пленках Ленгмюра-Блоджетт. ЖФХ 2002, Т. 76, № 5, С. 898-904.

139. Грудинин, А.Л.; Кошкина, И.М.; Домнин, И.Н. Синтез новых амфифильных диацетиленовых амидов более высоких алифатических кислот. Журнал Органич. Химии 1993, Т. 29, В. 2, С. 408-409.

140. Грудинин, А.Л.; Кошкина, И.М.; Домнин, И.Н. Синтез и свойства амфифильного диина нового типа. Мономеры для получения пленок Ленгмюра-Блоджетт. Журнал Органич. Химии 1993, Т. 29, № 10, С. 1947-1959.

141. Кошкина, И.М.; Грудинин, А.Л.; Домнин, И.Н. Синтез новых амфифильных бифункциональных диинов, модифицированных в гидрофильной и гидрофобной частях. Журнал Органич. Химии 1994, Т. 30, №9, С. 1283-1289.

142. Грудинин, А.Л.; Домнин, И.Н. Синтез амфифильных диинов для монослоев и пленок Ленгмюра-Блоджетт. Журнал Органич. Химии 1996, Т. 32, № 7, С. 967-976.

143. Alekseev, A.S.; Domnin, I.N.; Grudinin, A.L.; Lemmetyinen, H.; Nikitenko, A.A. Solid state photopolymerization of modified amphiphilic diynes in multilayers. Macromol. Chem. Phys. 2000 V. 201, P. 1317-1322.

144. Alekseev, A.S.; Viitala Т.; Domnin, I.N.; Koshkina, I.M.; Nikitenko A.A.; Peltonen, J. Polymerization of modified diacetylenes in Langmuir films. Langmuir 2000 V. 16, P. 3337-3344.

145. Алексеев, A.C., Домнин, И.Н., Ткаченко, H.B., Лемметюйнен, X. Направленный межслойный перенос фотоиндуцированного электрона в бислойных структурах Ленгмюра-Блоджетт фитохлорин-фуллерена и диацетиленового спирта. Препринт ИОФАН № 2, 2003. С. 1-18.

146. Алексеев, А.С.; Домнин, И.Н.; Ткаченко, Н.В.; Лемметюйнен, X.; Стубб. X. Направленный перенос фотоиндуцированного электрона в бислойных структурах Ленгмюра-Блоджетт фитохлорин-фуллерена и диацетиленового спирта. ЖФХ 2004, Т. 78, № 3, С. 543-549.

147. Gust, D.; Moore, Т.A.; Moore, A.L. Mimicking photosynthetic solar energy transduction. Acc. Chem. Res. 2001, V. 34, P. 40-48.

148. Marcus, R.A. Electron transfer reactions in chemistry: theory and experiment. Reviews in Modern Physics 1993, V. 65, P. 599-610.

149. Bolton, J.R.; Archer, M.D. Basic electron-transfer theory. In: Electron4 transfer in inorganic, organic, and biological systems. Bolton J.R.; Mataga

150. N.; McLendon G., Eds. Advances in Chemistry Series 228; American Chemical Society; Washington, DC, 1991.

151. Closs, G.L.; Miller, J.R. Intramolecular long-distance electron transfer in organic molecules. Science 1988, V. 240, P. 440-442.

152. Gust, D.; Moore, T.A. Topics in Current Chemistry; Springer-Verlag; Berlin Heidelberg, 1991, V. 159.ф 179. Liddell, P.A.; Sumida, J.P.; Macpherson, A. N.; Noss, L.; Seely, G.R.;

153. Clark, K.N.; Moore, A.L.; Moore, T.A.; Gust, D. Preparation and photophysical studies of porphyrin-C60 dyads. Photochem. Photobiol. 1994, V. 60,?. 537-541.

154. Imahori, H.; Hagivara, M.; Aoki, M.; Akiyama, Т.; Tanigushi, S.; Okada, Т.; Shirakava, M.; Sakata, Y. Linkage and solvent dependence of photoinduced electron transfer in zincporphyrin-C60 dyads. J. Am. Chem. Soc. 1996, V. 118,?. 11771-11782.

155. Ф 181. Kusiauskas, D.; Lin, S.; Seely, G.R.; Moore, A.L.; Moore, T.A.; Gust, D.;

156. Drovetskaya, Т.; Reed, C.A.; Boyd, P.D.W. Energy and photoinduced electron transfer in porphyrin-fullerene dyads. J. Phys. Chem. 1996, V. 100,1. P. 15926-15932.

157. Imahori, H.; Hagiwara, K.; Akiyama, Т.; Aoki, M.; Taniguchi, S.; Okada, Т.; Shirakawa, M.; Sakata, Y. The small reorganization energy of C60 in electron ф, transfer. Chem. Phys. Lett. 1996, V. 263, P. 545-550.

158. Imahori, H.; Sakata, Y. Donor-linked fullerenes: Photoinduced electrontransfer and its potential applications. Adv. Mater. 1997, V. 9, P. 537-546.

159. Baran, P.S.; Monaco, R.R.; Khan, A.U.; Schuster, D.I.; Wilson, S.R. Synthesis and cation-mediated electronic interactions of two novel classes of porphyrin-fullerene hydrids. J. Am Chem. Soc. 1997, V. 119, P. 8363-8364.

160. Schuster, D.I.; Cheng, P.; Wilson, S.R.; Prokhorenko, V.; Katterle, M.; Holzwarth, A.R.; Braslavsky, S.E.; Klihm, G.; Williams, R.M.; Luo, C.ф Photodynamics of a constrained parachute-shaped fullerene-porphyrin dyad.

161. J. Am. Chem. Soc. 1999, V. 121, P. 11599-11600.

162. Fong, R., II.; Schuster, D.I.; Wilson, S.R. Synthesis and photophysical properties of steroid-linked porphyrin-fullerene hybrids. Org. Lett. 1999, V. 1, P. 729-731.

163. Tkachenlco, N.V.; Guenther, C.; Imahori, H.; Tamaki, K.; Sakata, Y.; Fukuzumi, S.; Lemmetyinen, H. Near infra-red emission of charge-transfer complexes of porphyrin-fullerene films. Chem. Phys. Lett. 2000, V. 326, P.344.350.

164. Guldi, D.M.; Luo, C.; Prato, M.; Troisi, A.; Zerbetto, F.; Scheloske, M.;

165. Imahori, H.; El-Khouly, M.E.; Fujitsuka, M.; Ito, O.; Sakata, Y.; Fukuzumi, ф S. Solvent dependence of charge separation and charge recombination rates inporphyrin-fullerene dyad. J. Phys. Chem. A 2001, V. 105, P. 325-332.

166. Kuciauskas, D.; Liddell, P.A.; Lin, S.; Johnson, Т.Е.; Weghorn, S.J.; Lindsey, J.S.; Moore, A.L.; Moore, T.A.; Gust, D. An artificialphotosynthetic antenna-reaction center complex. J. Am. Chem. Soc. 1999, V.121,?. 8604-8614.

167. Kodis, G.; Liddell, P.A.; de la Garza, L.; Clausen, P.C.; Lindsey, J.S.;

168. Moore, A.L.; Moore, T.A.; Gust, D. Efficient energy transfer and electrontransfer in an artificial photosynthetic antenna-reaction center complex. J. Phys. Chem. A 2002, V. 106, P. 2036-2048.

169. Helaja, J.; Tauber, A.Y.; Abel, Y.; Tkachenko, N.V.; Lemmetyinen, H.; ф Kilpilainen, I.; Hynninen, P.H. Chlorophylls. IX. The first phytochlorinfullerene dyads: synthesis and conformational studies. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1999, P. 2403-2408.

170. Tkachenko, N.V.; Rantala, L.; Tauber, A.Y.; Helaja, J.; Hynninen, P.H.; Lemmetyinen, H. Photoinduced electron transfer in phytochlorin60.fullerene dyads. J. Am. Chem. Soc. 1999, V. 121, P. 9378-9387.

171. Efimov, A.; Tkachenko, N.V.; Vainiotalo, P.; Lemmetyinen, H.J. Synthesis of N-phytochlorin-substituted 60. fulleropyrrolidines. Porphyrins &

172. Phthalocyanines 2001, V. 5, P. 835-838.

173. Electron-transfer dyads sutable for novel self-assembled light harvesting antenna/electron-transfer devices. Pure Appl. Chem. 2001, V. 73, P. 469-474.

174. Montforts, F.-P.; Gerlach, В.; Hoeper, F. Dicovery and synthesis of less common natural hydroporphyrins. Chem. Rev. 1994, V. 94, P. 327-347.

175. Kroto, H.W.; Heath, J.R.; O'Brien, S.C.; Curl, R.F.; Smalley, R.E. C60: Backminsterfullerene. Nature 1985, V. 318, P. 162-163.

176. Kroto, H.W.; Allaf, A.W.; Balm, S.P. C60: Backminsterfullerene. Chem. Rev. 1991, V. 91, P. 1213-1235.

177. Gust, D.; Moore, T.A.; Moore, A.L. Photochemistry of supramolecularsystems containing C6o- J- Photochem. Photobiol. В 2000, V. 58, P. 63-71.

178. Echegoyen, L.; Echegoyen, L.E. Electrochemistry of fullerenes and their r derivatives. Acc. Chem. Res. 1998, V. 31, P. 593-601.

179. Hwang, K.C.; Mauzerall, D. Vectorial electron transfer from an interfacial photoexcited porphyrin to ground-state fullerene C60 and C7o and from ascorbate to triplet C60 and C70 in a lipid bilayer. J. Am. Chem. Soc. 1992, V.114, P. 9705-9706.

180. Kuciauskas, D.; Liddell, P.A.; Lin, S.; Stone, S.G.; Moore, A.L.; Moore, T. A.; Gust, D. Photoinduced electron transfer in carotenoporphyrin-fullerene triads: Temperature and solvent effects. J. Phys. Chem. В 2000, V. 104, P. 4307-4321.

181. Imahori, H.; Norieda, H.; Yamada, H.; Nishimura, Y.; Yamazaki, I.; Sakata, Y.; Fukuzumi, S. Light harvesting and photocurrent generation by gold electrodes modified with mixed self-assembled monolayers of boron-dipyrrin

182. Ф and ferrocene-porphyrin-fullerene triads. J. Am. Chem. Soc. 2001, V. 123, P.100.110.

183. Liddell, P.A.; Kusiauskas, D.; Sumida, J.P.; Nash, В.; Nguyen, D.; Moore,

184. A.L.; Gust, D. Photoinduced charge separation and charge recombination to a triplet state in a carotene-porphyrin-fullerene triad. J. Am. Chem. Soc. 1997, V. 119,?. 1400-1405.

185. Kuciauskas, D.; Liddell, P.A.; Moore, A.L.; Moore, T.A.; Gust, D. Magnetic switching of charge separation lifetimes in artificial photosynthetic reaction centers. J. Am. Chem. Soc. 1998, V. 120, P. 10880-10886.

186. Luo, C.; Guldi, D.M.; Imahori, H.; Tamaki, K.; Sakata, Y. Sequential energy and electron transfer in a artificial reaction center: Formation of a long-lived charge-separated state. J. Am. Chem. Soc. 2000, V. 122, P. 6535-6551.

187. Imahori, H.; Yamada, H.; Nishimura, Y.; Yamazaki, I.; Sakata, Y. Vectorial multistep electron transfer at the gold electrodes modified with self-assembled monolayers of ferrocene-porphyrin-fullerene triads. J. Phys. Chem. В 2000, V. 104, P. 2099-2108.

188. Imahori, H.; Guldi, D.M.; Tamaki, K.; Yoshida, Y.; Luo, C. Sakata, Y.; Fukuzumi, S. Charge separation in a novel artificial photosynthetic reaction center lives 380 ms. J. Am. Chem. Soc. 2001, V. 123, P. 6617-6628.

189. Imahori, H.; Tamaki, K.; Araki, Y.; Sekiguchi, Y.; Ito, O.; Sakata, Y.; Fukuzumi, S. Stepwise charge separation and charge recombination in ferrocene-linked porphyrin dimmer-fullerene triad. J. Am. Chem. Soc. 2002, V. 124, P. 5165-5174.

190. Sun, Y.; Drovetskaya, Т.; Bolskar, R.D.; Bau, R.; Boyd, P.D.W.; Reed, C.A.

191. Fullerides of pyrrolidine- functionalized C6Q. J. Org. Chem. 1997, V. 62, P. 3642-3649.

192. Olmstead, M.M.; Costa, D.A.; Maitra, K.; Noll, B.C.; Phillips, S.L.; Van

193. Calcar, P.M.; Balch, A.L. Interaction of curved and flat miolecular surfaces,ф The structures of crystalline compounds composed of fullerene (Сбо, СбоО and

194. C120O) and metal octaethylporphyrin units. J. Am. Chem. Soc. 1999, V. 121, P. 7090-7097.

195. Boyd, P.D.W.; Hodgson, M.C.; Rickard, C.E.F.; Oliver, A.G.; Chaker, L.; Brothers, P.J.; Bolskar, R.D.; Tham, F.S.; Reed, C.A. Selective supramolecular porphyrin-fullerene interactions. J. Am. Chem. Soc. 1999, V. 121, P. 10487-10495.

196. Sun, D.; Tham, F.S.; Reed, C.A.; Chaker, L.; Burgess, M.; Boyd, P.D.W.ф Porphyrin-fullerene host-guest chemistry. J. Am. Chem. Soc. 2000, V. 122, P.10704-10705.

197. Sun, D.; Tham, F.S.; Reed, C.A.; Chaker, L.; Boyd, P.D.W. Supramolecular 1 fullerene-porphyrin chemistry. Fullerene complexation by metalated "Jawsporphyrin" hosts. J. Am. Chem. Soc. 2002, V. 124, P. 6604-6612.

198. Gordon, M.; Ware, W. R. The Exciplex. Academic Press. N.Y. 1975,

199. Wang, P.; Chen, В.; Metzger, R. M.; Ros, T. D.; Prato, M. Preparation and Ф deposition of stable monolayers of fullerene derivatives. J. Mater. Chem.1997, V. 7, P. 2397-2400.

200. Sluch, M.I.; Samuel, I.D.W.; Beedy, A.; Petty, M.C. Photoinduced electron transfer between 16-(9-anthroyloxy)palmitic acid and fullerene Сбо in Langmuir-Blodgett films. Langmuir 1998, V. 14, P. 3343-3346.

201. Alekseev, A.S.; Tkachenko, N.V.; Granholm, P.; Osterbacka, R.; Tauber, A.Y.; Hynninen, P.; Lemmetyinen, H.; Stubb, H. Photophysics of donor-acceptor pairs with ^-conjugated polymers. Biennial Report,

202. Ф Department of Physics, Abo Akademi. Ed. by T. Lonnroth. Abo Akademistryckeri. Abo 1999. P. 14.

203. Tkachenko, N.V.; Vuorimaa, E.; Kesti, Т.; Alekseev A.S.; Tauber A.Y.; Hynninen, P.H.; Lemmetyinen H. Vectorial photoinduced electron transfer of phytochlorin-60.fullerene Langmuir-Blodgett films. J. Phys. Chem. В 2000, V.104, P. 6371-6379.

204. Tkachenko, N.V.; Tauber, A.Y.; Vehmanen, V.; Alekseev, A.S.; Hynninen, P.H.; Lemmetyinen, H. Phytochlorin-fullerene dyad: photoinduced electron transfer in solutions and solid LB films. In: Fullerenes 2000.

205. Electrochemistry and photochemistry. Eds. S. Fukuzumi, F. D'Souza, D.M. Guldi. Electrochemical Society 2000, V. 8, P. 161-171.

206. Tkachenko, N.V.; Vehmanen, V.; Efrniov, A.; Alekseev, A.S.; Lemmetyinen, H. Vectorial photoinduced electron transfer of phytochlorin -fiillerene systems in Langmuir-Blodgett films. J. Porphyrins & Phthalocyanines 2003, V. 7, P. 255-263.

207. Алексеев, A.C.; Зайцев, С.Ю.; Мицнер, Б. И.; Пешехонов, С.В.; Прохоров, A.M.; Савранский В.В. Определение оптических параметров монослоев ретиналя с помощью эллипсометрии. Тезисы докладов Всесоюзной школы пофизике поверхности. Карпаты, 1986.

208. Алексеев, А.С.; Валянский, С.И.; Пешехонов, С.В.; Савранский, В.В.; Лемметюйнен, X.; Пелтонен, Й. Бактериородопсин в пленках Ленгмюра-Блоджетт. Препринт ИОФАН №91,1989.

209. Алексеев, А.С.; Валянский, С.И.; Савранский, В.В. Оптические биологические и химические сенсоры на основе пленок Ленгмюра-Блоджетт. Тезисы докладов Всесоюзной конф. "Применение лазеров в народном хозяйстве". Шатура, 1989. С. 321-322.

210. Алексеев, А.С.; Валянский, С.И.; Прохоров, A.M.; Савранский, В.В. Биологические сенсоры на основе монослоев Ленгмюра-Блоджетт с оптическим методом регистрации. Тезисы докладов Междунар. конфер. "Лазеры в медицине". Ташкент, 1989, ч. 2. С. 29-30.

211. Ikonen, М.; Lemmetyinen, Н.; Alekseev, A.; Mitsner, В.; Prokhorov, А.; Savransky, V. A Flash Photolysis Study of All-Trans-Retinal in Langmuir-Blodgett Films and Liposomes. Chem. Phys. Lett. 1989, V. 164, n. 2-3,1. P. 161-165.

212. Алексеев, А.С.; Валянский, С.И.; Прохоров, A.M.; Савранский, В.В. Биологические сенсоры на основе монослоев Ленгмюра-Блоджетт с оптическими методами регистрации сигналов. Известия АН СССР, серия физическая 1990, Т. 54, №. Ю, С. 1915-1917.

213. Алексеев, А.С.; Валянский, С.И.; Савранский, В.В. Нелинейно-оптические свойства Ленгмюр-Блоджетт монослоев бактериородопсина. Труды ИОФАН 1992, Т. 38, С. 131-150.

214. Rettig, W.; Klock, A. Intramolecular fluorescence quenching in aminocoumarines. Identification of an excited state with full charge separation. Can. J. Chem. 1985, V. 63, P. 1649-1653.

215. Jones, G.; Jackson, W.; Halperin, A. Medium effects on fluorescence quantum yields and lifetimes for coumarin laser dyes. Chem. Phys. Lett. 1980, V. 72, P. 391-395.

216. Sayon, M.; Sharma, D. Photophysics of rigidized 7-aminocoumarin laser dyes: efficient intersystem crossing from higher excited state. Chem. Phys. Lett. 1992, V. 189, P. 571-576.

217. Никитенко, А.А.; Савранский, В.В. Оптическая микроскопияленгмюровских монослоев под углом Брюстера Оптика и спектроскопия. 1993, Т. 74, С. 327-330.

218. Друде, П. Оптика. М.; Л.: ОНТИ, 1935.

219. Сивухин, Д.В. Молекулярная теория отражения и преломления света. ЖЭТФ 1948, Т. 18, С. 976-994.

220. Henon, S.; Meunier, J. Microscope at the Brewster angle: Direct observation of first-order phase transitions in monolayers. Rev. Sci. Instr. 1991, V. 62, P. 936-939.

221. Joly, M. Lipid monolayers at liquid interfaces. In: Matijevic, E. (Ed.) Surface and Colloid Science. V. 5. Willey-Interscience, New York, 1972.

222. Naito, K.; Iwakiri, Т.; Miura, A.; Azuma, M. Monomolecular film viscosities and micromorphologies of fatty acids and their analogues at air/water interfaces: Reactions to molecular structures. Langmuir 1990, V. 6, P. 13091315.

223. Peng, J.; Barnes, G.; Abraham B. The shear viscoelastic properties of poly(methyl methacrylate) and poly(vinyl stearate) monolayers on water. Langmuir 1993, V. 9, P. 3574-3579.

224. Kanner, В.; Glass, J. In: Gushee, E. (Ed.) Chemistry and Physics of Interface II. ACS Publications. Washington. 1971. P. 51.

225. Xu, X.; Era, M.; Tsutsui, Т.; Saito, S. Control of aggregated structures in monolayers and multilayers by mixing at the molecular level of two azobenzen-linked amphiphiles. Thin Solid Films 1989, V. 174, P. 541-547.

226. Bernstein, S. Comparison of x-ray photographs taken with X and Y built-up films. J. Am. Chem. Soc. 1938, V. 60, P. 1511-1511.

227. Ehlert, R.C. Overturning of monolayers. J. Colloid Sci. 1965, V. 20, P. 387390.

228. Kubin, R.F.; Fletcher, A.N. The effect of oxygen on the fluorescence quantum yields of some coumarin dyes in ethanol. Chem. Phys. Lett. 1983, V. 99, P. 49-52.

229. Hibino, J.; Moriyama, K.; Suzuki, M.; Kishimoto, Y. Aggregation control ofphotochromic spiropyrans in Langmuir-Blodgett films. Thin Solid Fims 1992, V. 210/211, P. 562-566.

230. Лакович, Дж. Основы флуоресцентной спектроскопии. М. Мир, 1986, С. 496.

231. Gobel, H.D.; Gaub, Н.Е.; Mohwald, Н. Shape and microstructure of crystalline domains in polydiacetylene monolayers. Chem. Phys. Lett. 1987, V. 138, P. 441-446.

232. Sarkar, M.; Lando, J.B. Structure of two amphiphilic diacetylenes in multiplayer films. Thin Solid Films 1983, V. 99, P. 119-126.

233. Okada, S.; Matsuda, H.; Nakanishi, H.; Kato, M.; Otsuka, M. New amphiphilic diacetylene compounds for non-linear optics. Thin Solid Films 1989, V. 179, P. 423-427.

234. Eichele, H.; Schwoerer, M.; Huber, R.; Bloor, D. ESR of a diacetylene polymer single crystal. Chem. Phys. Lett. 1976, V. 42, P. 342-346.

235. Грудинин, А. Л.; Кошкина, И. M.; Домнин, И. Н.; Моритц, В.; Лемметюйнен, X. Свойства моно- и мультислоев новых амфифильных диинов, модифицированных в гидрофобной части. Журнал общей химии 1996, Т. 66, С. 994-1001.

236. O'Brien, D.F.; Whitesides, Т.Н.; Klingbiel, R.T. The photopolymerization of lipid-diacetylenes in bimolecular-layer membranes. J. Polym. Sci.: Polym. Lett. Ed. 1981, V. 19, P. 95-101.

237. Hofmann, U.; Peltonen, J. Color transitions in monolayers of a polymerizable single- chain diacetylenic lipid. Langmuir 2001, V. 11, P. 1518-1524.

238. Viitala, T.J.S.; Peltonen, J.; Linden, M.; Rosenholm, J.B. Spectroscopy, polymerization kinetics and topography of linoleic acid Langmuir and Langmuir-Blodgett films. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1997, V. 93, P.3185-3190.

239. Viitala, Т.; Peltonen, J. UV-induced reaction kinetics of dilinoleoylphosphatidylethanolamine monolayers. Biophys. J. 1999, V. 76, P. 2803-2813.

240. Cantow, H.J. (Ed.). Polydiacetylenes Adv. Polym. Sci. Ser. n. 63, Springer Verlag, Berlin-Heidelberg, 1984.

241. Sandman, D.J. (Ed.). Crystallographically Ordered Polymers. ACS Symp. Ser. 337, 1987.

242. Karpfen, A. Ab initio calculations on the ground state properties of polymers. Phys. Scripta 1982, 77, P. 79-87.

243. Scott, M.; Wegner, G. In: Non-linear Optics Properties of Organic Molecules and Crystals. Eds.: Chemla, D. S.; Zyss, J.; Academic Press, New York 1987, V. 2, P. 3-49.

244. Roberts, G.G. An applied science perspective of Langmuir-Blodgett films. Adv. Phys. 1985, V. 34, P. 475-512.

245. Блинов, JI.M. Физические свойства и применение ленгмюровских моно-и мультимолекулярных структур. Успехи химии 1983, Т. 52, В. 8, С. 1263-1300.

246. Чечель, О.В.; Николаев, Е.Н. Использование пленок Лэнгмюра-Блоджетт в качестве регистрирующих слоев оптических носителей информации. Успехи химии 1990, Т. 59, В. 11, С. 1888-1903.

247. McQuade, D.T.; Pullen, А.Е.; Swagen, Т.М. Conjugated polymer based chemical sensors. Chem. Rev. 2000, V. 100, P. 2537-2574.

248. Tieke, В.; Graf, H.J.; Wegner, G.; Naegele, В.; Ringsdorf, H.; Banerjie, S.; Day, D.; Lando, J.B. Polymerization of mono- and multilayer forming diacetylenes. Colloid Polym. Sci. 1977, V. 255, P. 521-531.

249. Charych, D.; Cheng, Q.; Reichert, A.; Kuziemko, G.; Stroh, M.; Nagy, J.O.; Spevak, W.; Stevens, R.C. A "litmus test" for molecular recognition using artificial membranes. Chem. Biol. 1996, V. 3, P. 113-120.

250. Ogawa, K.; Tamura, H.; Hatada, M.; Ishihara, T. Study of photoreactionprocesses of PDA Langmuir-Blodgett films. Langmuir 1988, V. 4, P. 903906.

251. Smith, B.E.; Batchelder, D.N. The study of the physisorption of oxygen on ty polydiacetylene single crystals and monomolecular films by optical andresonance Raman spectroscopy. Polymer 1991, V. 32, P. 1761-1769.

252. Арсланов, B.B. Полимерные монослои и пленки Ленгмюра-Блоджетт. Полиреакции в организованных молекулярных ансамблях: Структурные превращения и свойства. Успехи химии 1991. Т. 60. №.6. С. 1155-1189.

253. Cheng, Q.; Stevens, R.C. Coupling of induced fit enzyme to polydiacetylene thin films: Colorimetric detection of glucose. Adv. Mater. 1997. V. 9. P. 481483.

254. Wasilewski, M.R. Photoinduced electron transfer in supramolecular systems• for artificial photosynthesis. Chem. Rev. 1992, V. 92, P. 435-461.

255. Naito, K.; Sakurai, M.; Egusa, S. Molecular design, syntheses, and physical properties of nonpolymeric amorphous dyes for electron transport. J. Phys. Chem. A 1997, V. 101, P. 2350-2357.

256. Tkachenko, N.V.; Hynninen, P.H.; Lemmetyinen, H. Photoelectric signals of chlorophyll a Langmuir-Blodgett films. Chem. Phys. Lett. 1996, V. 261,1. P. 234-240.

257. Ulman, A. Formation and structure of self-assembled monolayers. Chem. Rev. 1996, V. 96, P. 1533-1554.

258. Guldi, D.M.; Maggini, M.; Scorrano, G.; Prato, M. Intramolecular electron transfer in fullerene/fullerene based donor-bridge-acceptor dyads. J. Am. Chem. Soc. 1997, V. 119, P. 974-980.

259. Ikonen, M.; Sharonov, A.; Tkachenko, N.; Lemmetyinen H. The photovoltage signals of bacteriorhodopsin in Langmuir-Blodgett films with different molecular orientation. Adv. Mater. Opt. Electron. 1993, V. 2, P. 115-122.

260. Ikonen, M.; Sharonov, A.; Tkachenko, N.; Lemmetyinen, H. The kinetics of charge in dry backteriorhodopsin Langmuir-Blodgett films an analysis and comparison of electrical and optical signals. Adv. Mater. Opt. Electron. 1993, V. 2, P. 211-220.

261. Tkachenko, N.V.; Tauber, A.Y.; Hynninen P.H.; Sharonov, A.Y.; Lemmetyinen, H. Light-induced electron transfer in pyropheophytin-anthraquinone dyads: Vectorial charge transfer in Langmuir-Blodgett films. J. Phys. Chem. A 1999, V. 103, P. 3657-3665.

262. Maggini, M.; Scorrano, G.; Prato, M. Addition of azomethine ylides to C60: Synthesis, characterization and functionalization of fullerene pyrrolidines. J. Am. Chem. Soc. 1993, V. 115, P. 9798-9799.

263. Tkachenko, N.V.; Grandell, D.; Ikonen, M.; Jutila, A.; Moritz, V.; Lemmetyinen, H. Photophysical properties of chlorophyll a Langmuir-Blodgett multiplayer films. Photochem. Photobiol. 1993, V. 58, P. 284-289.

264. Gust, D.; Moore, T.A.; Moore, A.L.; Luttrull, D.K.; DeGraziano, J.M.; Boldt, N.J. Tetraarylporphyrins in mixed Langmuir-Blodgett films: Steady-state and time-resolved fluorescence studies. Langmuir 1991, V. 7, P. 14831490.

265. Gaines, G.L.; O'Neil, M.P.; Svec, W.A.; Niemczyk, M.P.; Wasielewski, M. R. Photoinduced electron transfer in the solid state: Rate vs. free energy-dependence in fixed-distance porphyrin-acceptor molecules. J. Am. Chem. Soc. 1991, V. 113, P. 719-721.

266. Kelly, A.R.; Porter, G.F.R.S. Model systems for photosynthesis. 1. Energy transfer and light harvesting mechanisms. Proc. R. Soc. London A 1970, V. 315, P. 149-161.

267. Martin, N.; Sanchez, L.; Illescas, В.; Perez, I. C60-based electroactiver organofullerenes. Chem. Rev. 1998, V. 98, P. 2527-2548.

268. Ahlskog, M.; Paloheimo, J.; Stubb, H.; Dyreklev, P.; Fahlman, M.; Inganas, O.; Andersson, M.R. Thermochromism and optical absorption in Langmuir-Blodgett films of alkyl-substituted polythiophenes. J. Appl. Phys. 1994, V. 76, P. 893-899.

269. Juska G.; Arlauskas, Osterbacka, R.; Stubb, H. Time-of-flight measurements in thin films of regioregular poly(3-hexylthiophene). Synthetic Metals 2000, V. 109, P. 173-176.

270. Paloheimo, J.; Kuivalainen P.; Stubb, H.; Vuorimaa, E.; Yli-Lahti, P. Molecular field-effect transistors using conducting polymer Langmuir-Blodgett films. Appl. Phys. Lett. 1990, V. 56, P. 1157-1159.

271. Bao, Z.; Dodabalapur, A.; Lovinger, A.J. Soluble and processable regioregular poly(3-hexylthiophene) for thin film field-effect trasistor applications with high mobility. Appl. Phys. Lett. 1996, V. 69, P. 4108-4110.

272. Sirringhaus, H.; Tessler, N.; Friend, R.H. Integrated optoelectronic devices based on conjugated polymers. Science 1998, V. 280, P. 1741-1744.

273. Yli-Lahti, P.; Punkka, E.; Stubb, H.; Kuivalainen, P. Conductive Langmuir-Blodgett multiplayer films of poly(3-octylthiophene). Thin Solid Films 1989, V. 179, P. 221-224.

274. Алексеев, A.C.; Вуоринен, Т.; Лемметюйнен, X. Влияние молекулярных агрегатов на фотоиндуцированный направленный перенос электрона в бислойной пленке Ленгмюра-Блоджетт. Препринт ИОФАН № 29 , 2004. ЮС.