Спектроскопия конденсированного состояния

Исследование спектральной зависимости времени жизни флуоресценции акридинового оранжевого в одномерных фотонных кристаллах

Ю. А. Строкова, С. Е. Свяховский, А. М. Салецкий

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, Россия

Аннотация: Исследованы спектральные зависимости интенсивности флуоресценции $I$ и среднего времени жизни $\tau$ возбужденного состояния молекул акридинового оранжевого (АО), внедренных в одномерные фотонные кристаллы (ФК) при различных углах регистрации излучения. С помощью метода матриц рассеяния проведен расчет плотности электромагнитных мод ФК. Произведено сравнение спектральных характеристик флуоресценции АО в образцах ФК и образцах с постоянными порами (пористый кремний), а также с рассчитанными зависимостями относительной плотности электромагнитных мод.
Исследованы кинетики затухания флуоресценции АО в ФК при различных длинах волн, которые аппроксимировались суммой двух экспонент. Установлено, что короткоживущее свечение практически не зависит от длины волны, в то время как для долгоживущего свечения наблюдается немонотонная зависимость от $\lambda$ с минимумом, соответствующим фотонной запрещенной зоне. Проведена оценка фактора Перселла для исследованных систем. Доказано, что экспериментально полученные зависимости энергетических и временных характеристик флуоресценции АО от $\lambda$ обусловлены изменением плотности фотонных состояний.

Ключевые слова: фотонные кристаллы, фотонная запрещенная зона, плотность электромагнитных мод, акридиновый оранжевый, спектры флуоресценции, время жизни флуоресценции.

Поступила в редакцию: 31.08.2024
Исправленный вариант: 31.08.2024
Принята в печать: 30.09.2024

DOI: 10.61011/OS.2024.09.59186.7037-24

Реферативные базы данных:

•