Супрамолекулярная химия - 8.5.2.Фотопереключающие устройства - 116 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 116)

Страница: 
116

Супрамолекулярная химия читать 8.5.2.Фотопереключающие устройства 116

image90.png

Рис.29.Оптическое включение электронной проводимости(а)и нелинейных оптических свойств(Ь) в окислительно-восстановительных и типа»”тяни-толкай»(пушпулъных) полиеновых молекулярных проводах;β-гиперполяризуемость; а:А иВ—электроактивныегруппы:b:DиА—электрон-донорные и электрон-акцепторные группы.

image91.png

Аналогично,121bобладает заметно более высокой оптической нелинейностью по сравнению с 121а, что делает нелинейные оптические свойства системы фотовключаемыми.

Когда в дитиенилэтиленовой системе присутствуют две фенольные группы, как в 122а, тогда возможно осуществление двоичногооптоэлектрического процесса переключения, при сочетании фотои электрохромных свойств. Соединение 122а фотоциклизуется в 122Ь, которое, в свою очередь, может быть электрохимически окислено до протяженного хинона123;последний является фотостабильным; восстановление123обратно до 122bпозволяет затем фотохимически разомкнуть цикл 122Ь с образованием 122апод действием видимого света; все три соединения имеют различные полосы поглощения.

Особые свойства всех трех соединений позволяют использовать их в качестве основы системы оптической памяти, обладающей способностью к неразрушающей последовательностизапись—считывание—стираниеинформации (см. также[8.245]).После фотохимической записи при помощи УФ-излучения (122а122b)информация может быть переведенав форму, удобную для надежного хранения, за счет электрохимического процесса (122Ь123).Она может быть затем многократно считана и наконец, после электровосстановительного снятия запрета на стирание информации(123122Ь), стертаприпомощивидимогосвета(122Ь122а).Этот циклический процесс представляет собой примерEDRAW-процесса (от английских словDraseDirectReadAfterWrite),в отличие от обычныхWORM-процессов (от английских словWriteOnceReadMany) [8.252].Ясно, что могут быть получены соединения, созданные на основе тех же принципов, что и описанные выше, и несущие различную функциональную нагрузку (комплексы металлов, ионизуемые группы, фрагменты для осуществления передачи энергии и электрона). Это делает возможным обратимое включение/выключение разнообразных физико-химических свойств. На макроскопическом уровне такие соединения открывают путь к материалам для обратимой записи информации. На микроскопическом уровне они позволяют осуществлять процессы передачи молекулярных сигналов и создаютоснову оптически и электрически запускаемых молекулярных переключающих устройств.

image92.png

Фотохимическое включение электрических свойств проводящих пленокЛэнгмюра—Блоджеттавызывается фотоиндуцированнымиконформационнымиизменениями в азобензольном фрагменте[8.253].

Электрофотопереключающие устройства позволяют генерировать фотоиндуцированные электронные сигналы. Обычно добиваются управляемого прямого и обратного переключения между двумя термически устойчивыми состояниями. В то же время для дизайна компонент очень быстродействующих молекулярных электронных устройств важен также поиск систем со способностью к быстрому переключению. Исследование процесса искусственного фотосинтеза требует получения долгоживущих состояний сфотоиндуцированнымразделением зарядов. Наоборот, для быстрой передачи и включения/выключения электронных сигналов желательно иметь направленное короткоживущее разделение зарядов. В этой связи представляют большую ценность многочисленные исследования фотоиндуцированного переноса электрона в комплексах металлов и в органических донорно-акцепторных системах, даже если целью этих исследований изначально был поиск процессов, приводящих к долгоживущим состояниям (см. разд.8.2.3) [8.62—8.68,А.10, А.20]. Было описано пикосекундное оптическое переключение в бис-порфириновой молекуле типа донор—акцептор—донор[8.254]. Подобными свойствами обладают триадыD—PS—А иD—мостик—А (см. разд.8.2.3) [8.255].Системы, в которых реализуется фотоиндуцированное разделение зарядов на очень большие расстояния, позволяют осуществлять направленный перенос электронных сигналов на большие расстояния. Например, включение подобных соединений в мембраны дает возможность генерировать фотоиндуцированные трансмембранные сигналы. Такие переключающие системы работают гораздо быстрее, чем фотохромные молекулы, и не содержат двигающихся фрагментов.

Медиа

See video
Видео
Химический элемент - это вид атомов, характеризующийся определенными зарядами ядер и строением электронных оболочек. В настоящее время известно 110 элементов:...
02.04.2013 | 6:58
3,064
See video
Видео
Сервис Нигма-Химия и многие функции Нигма-математики не имеют аналогов ни в России, ни в мире.Начиная с 2009 года, Нигма разрабатывает интеллектуальную...
02.04.2013 | 6:58
3,687
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,219