Laboratorij za kvantno optiko

Razvoj in ocena novih ultra-hitrih spektroskopskih detekcijskih metod za karakterizacijo vzbujenih elektronskih stanj in prenosa energije v molekularnih elektronskih napravah

CILJ PROJEKTA

Namen projekta je bil vzpostaviti sodelovanje med Laboratorijem za fotokemijo in spektroskopijo Univerze KULeuven (Laboratory of Photochemistry and Spectroscopy -LPS, KULeuven) in Laboratorijem za kvantno optiko Univerze v Novi Gorici (LKO). Organske sončne celice in organske svetleče diode so sestavljene iz tankih molekularnih plasti, ki temeljijo na ogljiku. Medtem ko organske sončne celice pretvarjajo sončno energijo v napetost, je pri organskih svetlečih diodah proces obraten. Kljub temu, da je proizvodnja organskih elektronskih elementov cenejša v primerjavi s proizvodnjo anorganskih, je njihov izkoristek močno pod teoretično mejo. Da bi izboljšali učinkovitost teh naprav je potrebno poznati hitrost nastanka in razpada vmesnih stanj, kot so vzbujena stanja, elektroni in luknje. Do teh podatkov lahko pridemo npr. z meritvami absorbcije svetlobe. Tovrstni poskusi zahtevajo visoko koncentracijo vzbujenih stanj in posledično visoko gostoto svetlobnega toka laserskih pulzov, kar lahko vodi do artefaktov v meritvah.
Da bi se temu izognili, je bil namen razviti in preizkusiti dve alternativni metodi za spremljanje dinamike vmesnih stanj. Prva metoda temelji na dveh laserskih pulzih: prvi pulz ustvari vzbujeno stanje, ki ga nato drugi pulz, po izbranem časovnem zamiku, ionizira. Elektrone, ki pri tem nastanejo, lahko razvrstimo glede na njihovo energijo in časovni zamik med pulzoma. Pri drugi metodi zakasnjen laserski pulz ustvari sipano svetlobo s frekvenco, ki je premaknjena za nihajno frekvenco vzbujenega stanja. Ta frekvenca je karakteristična za vsako vzbujeno stanje in je močno odvisna od jakosti vezi. Z obema zgoraj navedenima metodama lahko pridobimo informacije o celotnem številu vzbujenih stanj in ne le o njihovi koncentraciji. Poleg tega obe metodi nudita vpogled v energijska stanja materiala in jakosti vezi vzbujenih stanj.

PROJEKTNA SKUPINA (SICRIS)

prof. dr. Giovanni De Ninno (UNG)
dr. Barbara Ressel (UNG)
Matija Stupar (UNG)

FINANCIRANJE

Projekt financira Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije.