当前位置：
X-MOL 学术
›
J. Phys. Chem. C
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Dynamics of Singlet Oxygen Molecule Trapped in Silica Glass Studied by Luminescence Polarization Anisotropy and Density Functional Theory
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2020-03-24 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b11581 Linards Skuja 1 , Krisjanis Smits 1 , Anatoly Trukhin 1 , Florian Gahbauer 2 , Ruvin Ferber 2 , Marcis Auzinsh 2 , Laima Busaite 2 , Lukas Razinkovas 3 , Mažena Mackoit-Sinkevičienė 3 , Audrius Alkauskas 3
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2020-03-24 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b11581 Linards Skuja 1 , Krisjanis Smits 1 , Anatoly Trukhin 1 , Florian Gahbauer 2 , Ruvin Ferber 2 , Marcis Auzinsh 2 , Laima Busaite 2 , Lukas Razinkovas 3 , Mažena Mackoit-Sinkevičienė 3 , Audrius Alkauskas 3
Affiliation
|
The lowest excited electronic state of the O2 molecule, a1Δg, the “singlet oxygen”, is of utmost importance for photochemistry and photobiology. For O2 trapped in silica glass, the lifetime of this state and the associated a1Δg → X3Σg– photoluminescence (PL) is the longest known for O2 in any condensed medium at room temperature. We studied the temperature dependence, decay kinetics, and polarization anisotropy of this PL with 1064 nm excitation to the a1Δg(v = 1) state as well as with excitation to higher energies. PL at this excitation shows nonzero polarization anisotropy at 295 K, which increases with cooling to 14 K. At variance, excitation to higher energies yields depolarized PL. Polarization data indicate weak electric dipole character of the emission of the spin- and parity-forbidden a1Δg → X3Σg– transition, enabled by O2–SiO2 cage interactions. Density functional theory calculations indicate that at low temperatures the rotation of O2 is partially or fully frozen even in large silica voids. As the temperature increases, PL is increasingly depolarized by libration movement of O2 molecules. Analysis of O2 optical absorption in optical fibers allows one to obtain the absorption cross sections of X → a and X → b transitions of O2 in SiO2 glass and to evaluate both radiative and nonradiative rates of a → X luminescence.
中文翻译：
发光偏振各向异性和密度泛函理论研究二氧化硅玻璃中单线态氧分子的动力学
将O的最低激发电子态2分子，1 Δ克中，“单线态氧”，是用于光化学和光生物学至关重要。对于O- 2被困在石英玻璃，该状态下的寿命和相关联的1和Δ克→X 3 Σ克-光致发光（PL）是已知的用于O-最长2在室温下在任何冷凝介质。我们研究了温度依赖性，衰变动力学，并且该PL的偏振各向异性与1064nm激发到一个1个Δ克（v= 1）状态以及高能量激发。在此激发下的PL在295 K处显示非零极化各向异性，该各向异性随冷却到14 K而增加。在方差下，激发到较高能量会产生去极化的PL。偏振数据指示自旋和奇偶禁止一个的发射的弱的电偶极子字符1个Δ克→X 3 Σ克-过渡，启用被O 2 -SiO 2笼相互作用。密度泛函理论计算表明，在低温下，即使在较大的二氧化硅空隙中，O 2的旋转也会部分或完全冻结。随着温度的升高，PL随O的自由运动而逐渐去极化2个分子。对光纤中O 2的光吸收进行分析可以使人们获得SiO 2玻璃中O 2的X→a和X→b跃迁的吸收截面，并评估a→X发光的辐射率和非辐射率。
更新日期：2020-03-26
中文翻译：
发光偏振各向异性和密度泛函理论研究二氧化硅玻璃中单线态氧分子的动力学
将O的最低激发电子态2分子，1 Δ克中，“单线态氧”，是用于光化学和光生物学至关重要。对于O- 2被困在石英玻璃，该状态下的寿命和相关联的1和Δ克→X 3 Σ克-光致发光（PL）是已知的用于O-最长2在室温下在任何冷凝介质。我们研究了温度依赖性，衰变动力学，并且该PL的偏振各向异性与1064nm激发到一个1个Δ克（v= 1）状态以及高能量激发。在此激发下的PL在295 K处显示非零极化各向异性，该各向异性随冷却到14 K而增加。在方差下，激发到较高能量会产生去极化的PL。偏振数据指示自旋和奇偶禁止一个的发射的弱的电偶极子字符1个Δ克→X 3 Σ克-过渡，启用被O 2 -SiO 2笼相互作用。密度泛函理论计算表明，在低温下，即使在较大的二氧化硅空隙中，O 2的旋转也会部分或完全冻结。随着温度的升高，PL随O的自由运动而逐渐去极化2个分子。对光纤中O 2的光吸收进行分析可以使人们获得SiO 2玻璃中O 2的X→a和X→b跃迁的吸收截面，并评估a→X发光的辐射率和非辐射率。
京公网安备 11010802027423号