Published June 23, 1997 | Version v1
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Photophysical properties of columnar phases formed by triphenylene derivatives

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Description

This research thesis reports the study of the spectroscopic properties and of the migration of excitation energy in the singlet state in columnar phases formed by alkyloxy and alkylthio derivatives of triphenylene. First, the author studied the spectroscopic properties of chromophores in solutions, and characterized excited states by using computation codes (CS-INDO-CIPSI). Then, by using the excitonic theory in the case of the considered triphenylene derivatives, the author studied the influence of molecular movements and of the intra-columnar order on the spectroscopic properties. In some circumstances, the non-radiative transfer of excitation energy is governed by a mechanism displaying a random evolution. This stochastic movement is studied by using Monte Carlo simulations. The author shows that the energy migration is one-dimensional on short times, and then becomes three-dimensional. The evolution of excitation energy in space and in time is determined

Abstract (French)

Nous avons etudie les proprietes spectroscopiques et la migration de l'energie d'excitation a l'etat singulet dans les phases colonnaires formees par des derives alkyloxy et alkylthio du triphenylene. Dans un premier temps, nous avons etudie les proprietes spectroscopiques des chromophores en solution et caracterise les etats excites a l'aide de calculs CS-INDO-CIPSI. Le maximum d'absorption correspond a la transition permise et degeneree S0→S5,6 alors que la transition S0→S1, interdite par symetrie est rendue legerement permise par le couplage vibronique. Les derives du triphenylene etudies, presentant des phases colonnaires plus ou moins ordonnees, nous ont permis d'etudier, a l'aide de la theorie excitonique, l'influence des mouvements moleculaires et de l'ordre intracolonnaire sur les proprietes spectroscopiques de ces phases. Nous avons montre que l'energie d'excitation est delocalisee pour la transition S0→S5,6 et localisee sur une molecule pour la transition S0→S1 et qu'une augmentation du desordre intracolonnaire, ne change pratiquement pas la position de la bande d'absorption correspondant a la transition S0→S5,6 mais augmente la force oscillatrice de la transition S0→S1. A temperature ambiante, le transfert non radiatif de l'energie d'excitation a l'etat singulet est incoherent et la migration de cet exciton localise se fait suivant un mecanisme de marche aleatoire. L'etude de ce mouvement stochastique, a l'aide de simulations de Monte-Carlo, a permis de montrer que la migration d'energie etait unidimensionnelle au temps courts et devenait ensuite tridimensionnelle. L'ajustement parametrique des declins d'emission de fluorescence de couches minces d'alkyloxytriphenylene, dopees par des pieges pour l'energie d'excitation, nous a permis de determiner l'evolution spatiale et temporelle (distance de propagation, temps de saut, dimensionalite) de l'energie d'excitation dans ces phases. (auteur)

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Original title (French)
Proprietes photophysiques de phases colonnaires formees par des derives du triphenylene

Identifiers

URL
http://www.iaea.org/inis/Contacts/;

Publishing Information

Imprint Pagination
225 p.
Report number
FRCEA-TH--8042

INIS

Country of Publication
France
Country of Input or Organization
France
INIS RN
48018517
Subject category
S36: MATERIALS SCIENCE; S37: INORGANIC, ORGANIC, PHYSICAL AND ANALYTICAL CHEMISTRY;
Resource subtype / Literary indicator
Thesis
Descriptors DEI
ACTIVATION ENERGY; COMPUTERIZED SIMULATION; ELECTRONIC CIRCUITS; ENERGY SPECTRA; ENERGY TRANSFER; EXCITATION; EXCITED STATES; LIQUID CRYSTALS; MOLECULAR STRUCTURE; MONTE CARLO METHOD; MOTION; PHOTOCHEMISTRY; PHOTOSENSITIVITY; PHYSICAL PROPERTIES; SPECTROSCOPY; TRIPHENYLENE
Descriptors DEC
AROMATICS; CALCULATION METHODS; CHEMISTRY; CONDENSED AROMATICS; CRYSTALS; ENERGY; ENERGY LEVELS; ENERGY-LEVEL TRANSITIONS; FLUIDS; HYDROCARBONS; LIQUIDS; ORGANIC COMPOUNDS; SENSITIVITY; SIMULATION; SPECTRA

Optional Information

Notes
186 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the 'INIS contacts' section of the INIS website for current contact and E-mail addresses: http://www.iaea.org/inis/Contacts/