Estudo do comportamento fotofísico de polímeros conjugados derivados de fluorenos através de espectroscopia linear a não-linear ultrarrápida
Ano de defesa: | 2023 |
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Curitiba |
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Programa de Pós-Graduação em Física e Astronomia
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Palavras-chave em Português: | |
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Resumo: | Um estudo detalhado das propriedades fotofísicas dos polímeros baseados em derivados de fluoreno foi realizado através de espectroscopia não linear ultrarrápida. As cadeias poliméricas foram estudadas em solução, onde a absorção e emissão ocorrem a partir de uma distribuição desordenada de cadeias isoladas, e no estado sólido como um filme, onde as interações intercadeias promovem uma eficiente transferência de energia. A fotoexcitação coerente produz éxcitons delocalizados, que relaxam e se localizam nos cromóforos de menor energia nas cadeias poliméricas em uma escala de tempo de 100 fs. Isso é revelado pela evolução espectral de absorção transiente ultrarrápida, relaxamento de anisotropia e espectroscopia de fluorescência de alta resolução específica de estado excitado. O comportamento fotofísico do polímero em solução e em filme são significativamente diferentes, indicando que não há uma quantidade significativa de conformações de cadeia autocolapsada em solução. Comparado à solução, no filme, o estado excitado relaxa uma ordem de magnitude mais rápido, indicando que as interações intercadeias são fortes, promovendo uma transferência eficiente de energia. As escalas de tempo da dinâmica do éxciton reveladas neste estudo são importantes para a modelagem teórica adicional dessas estruturas poliméricas e ao projetar misturas para uso em dispositivos optoeletrônicos e eletro-ópticos. |
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2023-03-01T20:46:03Z2023-03-01T20:46:03Z2023-01-18BOAZEGEVSKI, Samylla. Estudo do comportamento fotofísico de polímeros conjugados derivados de fluorenos através de espectroscopia linear a não-linear ultrarrápida. 2023. Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30678Um estudo detalhado das propriedades fotofísicas dos polímeros baseados em derivados de fluoreno foi realizado através de espectroscopia não linear ultrarrápida. As cadeias poliméricas foram estudadas em solução, onde a absorção e emissão ocorrem a partir de uma distribuição desordenada de cadeias isoladas, e no estado sólido como um filme, onde as interações intercadeias promovem uma eficiente transferência de energia. A fotoexcitação coerente produz éxcitons delocalizados, que relaxam e se localizam nos cromóforos de menor energia nas cadeias poliméricas em uma escala de tempo de 100 fs. Isso é revelado pela evolução espectral de absorção transiente ultrarrápida, relaxamento de anisotropia e espectroscopia de fluorescência de alta resolução específica de estado excitado. O comportamento fotofísico do polímero em solução e em filme são significativamente diferentes, indicando que não há uma quantidade significativa de conformações de cadeia autocolapsada em solução. Comparado à solução, no filme, o estado excitado relaxa uma ordem de magnitude mais rápido, indicando que as interações intercadeias são fortes, promovendo uma transferência eficiente de energia. As escalas de tempo da dinâmica do éxciton reveladas neste estudo são importantes para a modelagem teórica adicional dessas estruturas poliméricas e ao projetar misturas para uso em dispositivos optoeletrônicos e eletro-ópticos.A detailed study of the photo physical properties of polymers based on fluorine’s derivative is performed through ultrafast nonlinear spectroscopy. The polymer chains are studied in solution, where absorption and emission occur from a disordered distribution of isolated chains, and in solid state as a film, where interchain interactions promote efficient energy transfer. Coherent photoexcitation produces delocalized excitons, which relax and localize on the lowest energy chromophores on the polymer chains on a 100 fs timescale. This is revealed by ultrafast transient absorption spectral evolution, anisotropy relaxation and excited state specific high time resolution fluorescence spectroscopy. The photophysical behavior of the polymer in solution and as a film is significantly different indicating that there is not a significant amount of selfcollapsed chain conformations in solution. Compared to solution, in the film, the excited state relaxes an order of magnitude faster, indicating that interchain interactions are strong, promoting efficient energy transfer. The timescales of exciton dynamics revealed in this study are important for further theoretical modeling of these polymer structures and when designing blends for use in optoelectronic and electro-optical devices.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Física e AstronomiaUTFPRBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAFísicaAnálise espectralPolímeros condutoresEspectro de absorçãoAnisotropiaTeoria dos excitonsÓptica não-linearSpectrum analysisConducting polymersAbsorption spectraAnisotropyExciton theoryNonlinear opticsEstudo do comportamento fotofísico de polímeros conjugados derivados de fluorenos através de espectroscopia linear a não-linear ultrarrápidaStudy of the photophysical behavior conjugated polymers from fluorenes by ultra-fast linear to non-linear spectroscopyinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaDeus, Jeferson Ferreira dehttps://orcid.org/0000-0001-5108-3430http://lattes.cnpq.br/0581593035628580Heisler, Ismael Andrehttps://orcid.org/0000-0002-8581-4745http://lattes.cnpq.br/4418162621330447Deus, Jeferson Ferreira dehttps://orcid.org/0000-0001-5108-3430http://lattes.cnpq.br/0581593035628580Serbena, José Pedro Mansuetohttps://orcid.org/0000-0003-4286-5064http://lattes.cnpq.br/2394399340475167Seidel, Keli Fabianahttps://orcid.org/0000-0002-1618-0873http://lattes.cnpq.br/0437996218263828https://orcid.org/0000-0002-9995-6410http://lattes.cnpq.br/8296594826568246Boazegevski, Samyllareponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8914http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30678/2/license_rdf24013099e9e6abb1575dc6ce0855efd5MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30678/3/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD53ORIGINALfotofisicopolimerosespectroscopiaultrarrapida.pdfapplication/pdf2193594http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30678/1/fotofisicopolimerosespectroscopiaultrarrapida.pdfe4aa05c1613b7e96ae73a3e268ca8f33MD51TEXTfotofisicopolimerosespectroscopiaultrarrapida.pdf.txtfotofisicopolimerosespectroscopiaultrarrapida.pdf.txtExtracted texttext/plain149112http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30678/4/fotofisicopolimerosespectroscopiaultrarrapida.pdf.txt291ab5ade70463397aa054a0a21631f6MD54THUMBNAILfotofisicopolimerosespectroscopiaultrarrapida.pdf.jpgfotofisicopolimerosespectroscopiaultrarrapida.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1242http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30678/5/fotofisicopolimerosespectroscopiaultrarrapida.pdf.jpgd0614e25306e1529bf35ede0593c1755MD551/306782023-03-02 03:07:24.47oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2023-03-02T06:07:24Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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Estudo do comportamento fotofísico de polímeros conjugados derivados de fluorenos através de espectroscopia linear a não-linear ultrarrápida Boazegevski, Samylla CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA Análise espectral Polímeros condutores Espectro de absorção Anisotropia Teoria dos excitons Óptica não-linear Spectrum analysis Conducting polymers Absorption spectra Anisotropy Exciton theory Nonlinear optics Física |
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