酞菁晶体结构与荧光性质的压力调控*
2019-09-21朱陆尧王鹏翟春光胡阔姚明光刘冰冰
物理学报 2019年17期
朱陆尧 王鹏† 翟春光 胡阔 姚明光 刘冰冰‡
1) (吉林大学超硬材料国家重点实验室,长春 130012)
2) (吉林大学物理学院,长春 130012)
1 引 言
酞菁是由四个异吲哚单元组成的一个平面大分子,其分子式为C32H18N8.酞菁的分子结构具有两个显著的特点,一是酞菁分子有一个18个电子组成的共轭大环,具有芳香性; 二是酞菁分子中心有2.7 Å的孔洞,孔洞中可以填充各种金属元素.同时酞菁分子外侧六元环上的氢原子可以被各种取代基所取代,形成了众多的酞菁化合物.酞菁化合物具有较高的化学稳定性和热稳定性,且拥有平面的共轭电子结构,这些使得酞菁化合物及其衍生物在光电材料[1]、催化[2]等领域得到了广泛的应用.常压下酞菁有α相、β相、χ相和γ相等晶体结构,都是分子晶体,只是分子的空间排列不同[3-6],各自的晶体结构信息如表1所列.酞菁分子空间排列方式的变化可以调控分子间相互作用,进而改变酞菁晶体的电导率、荧光和吸收等特性.例如,相比于其他晶体结构的酞菁,χ相的酞菁被认为具有更高的光生载流子效率,因而在光电器件中有更大的应用潜力[1,7].目前酞菁晶体结构与其光电性质之间的内在关联尚未明确.Menzel等[8]提出了一种酞菁固体荧光的模型,他们认为在585 nm激光的激发下α相酞菁仅有900 nm一个荧光中心,而χ相酞菁存在815 nm和900 nm两个荧光中心,他们认为815 nm处的荧光中心是酞菁分子本身的荧光,900 nm处的荧光中心是酞菁分子间的激基缔合物荧光.
高压可以改变分子……
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