Анотація до роботи:

Мельник В.І. Спектрально-люмінесцентні дослідження триплетних станів молекулярних систем. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.07 – фізика твердого тіла. – Інститут фізики НАН України, Київ, 2006.

Дисертаційна робота присвячена вивченню закономірностей та з’ясуванню механізмів фотофізичних процесів, що відбуваються в молекулярних системах за участю триплетних станів. Як основні об’єкти дослідження використовувались бензофенон в різних структурних модифікаціях, нафталін та домішкові системи на їх основі.

Комплексна програма проведених досліджень містить вимірювання у широкому температурному інтервалі спектрів (у тому числі розділених у часі) та кінетики загасання фосфоресценції, затриманої флуоресценції, спектрів КР та ІЧ-поглинання, ДСК-термограм, акустичних характеристик досліджуваних об’єктів.

На основі отриманих результатів визначено властивості триплетних екситонів в різних кристалічних модифікаціях зазначених систем. Вперше серед молекулярних кристалів виявлено екситонну фосфоресценцію кристалічного бензофенону. Проведено порівняльний аналіз властивостей триплетних екситонів в об’ємному бензофеноні та його тонких плівках і показано, що в останніх за певних умов ефективно гасяться триплетні збудження. Встановлено, що основним елементом структури склоподібного бензофенону є кластерні фрагменти нанорозмірного масштабу. З’ясовано природу структурних дефектів та механізм спін-граткової релаксації у домішковому триплетному стані кристалічного нафталіну. Показано, що для структури наносистем на основі бензофенон – полідисперсний діоксид титану має місце співіснування аморфної та кристалічної фаз бензофенону. Показано, що в процесах переносу та релаксації енергії електронного збудження суттєву роль відіграє термічна делокалізація триплетних збуджень у зону триплетних екситонів матриці. Врахування цього явища може бути корисним при розробці основ технології синтезу органічних люмінофорів з керованими властивостями.

Публікації автора:

1. Мельник В.И., Шпак М.Т. Фосфоресценция и синглет-триплетное поглощение кристаллов бензофенона при 4,2 К // Оптика и спектроскопия. – 1970. – Т.29, № 3. – С.610-611.

2. Мельник В.И., Пучковская Г.А., Харченко Н.П., Шпак М.Т. Влияние ультрафиолетового облучения на электронные и колебательные спектры бензофенона // Оптика и спектроскопия. – 1971. – Т.31, № 2. – С.190-193.

3. Мельник В.И., Пучковская Г.А., Харченко Н.П., Шпак М.Т. Особенности ИК поглощения и фосфоресценции продуктов фотохимических реакций бензофенона // Оптика и спектроскопия. – 1973. – Т.34, № 1. – С.101-105.

4. Бабков Л.М., Ковнер М.А., Мельник В.И., Пучковская Г.А., Харченко Н.П., Шпак М.Т. Колебательные спектры, спектры люминесценции и поглощения бензофенона и их интерпретация // Оптика и спектроскопия. – 1973. – Т.35, № 1. – С.58-64.

5. Кравец В.К., Мельник В.И., Шпак М.Т. Фосфоресценция кристаллов нафталина, поверхность которых возмущена примесями // Оптика и спектроскопия. – 1974. – Т.37, № 5. – С.923-926.

6. Воробьев В.П., Мельник В.И. Расположение молекул различных примесей относительно дефектов кристаллической структуры нафталина // Изв. АН СССР, сер. физ. – 1975. – Т.39, № 9. – С.1877-1881.

7. Бабков Л.М., Ковнер М.А., Мельник В.И., Пучковская Г.А., Харченко Н.П., Шпак М.Т. Распределение интенсивности в спектре фосфоресценции кристаллического бензофенона // Оптика и спектроскопия. – 1975. – Т.39, № . – С.607-609.

8. Бабков Л.М., Ковнер М.А., Мельник В.И., Пучковская Г.А., Харченко Н.П., Шпак М.Т. Относительные интенсивности компонентов колебательной структуры спектра фосфоресценции кристаллического бензофенона // Изв. АН СССР. – 1975. – Т.39, № 9. – С.1891-1894.

9. Воробьев В.П., Мельник В.И., Шпак М.Т. Дефекты структуры и миграция энергии в примесных кристаллах нафталина // Оптика и спектроскопия. – 1976. – Т.40, № 1. – С.119-123.

10. Воробйов В.П., Мельник В.І., Шпак М.Т. Про зв’язок між уповільненою флуоресценцією домішкових кристалів нафталіну та характером взаємного розміщення молекул різних домішок // УФЖ. – 1976. – Т.21, № 2. – С.240-243.

11. Воробйов В.П., Мельник В.І., Шпак М.Т. Про природу фосфоресценції нафталіну з домішкою b–метилнафталіну // УФЖ. – 1977. – Т.22, № 7. – С.1216-1218.

12. Мельник В.И., Нелипович К.И., Шпак М.Т. Виляние температуры на спектры и времена затухания фосфоресценции кристаллов бензофенона // Изв. АН СССР, сер. физ. – 1978. – Т.42, № 3. – С.461-465.

13. Мельник В.И., Нелипович К.И., Файдыш А.Н., Янковская Л.Б. Люминесценция системы бензпинакон–бензофенон и влияние на нее ультрафиолетового облучения // Журнал прикладной спектроскопии. – 1980. – Т.33, № 4. – С.647-652.

14. Мельник В.И., Нелипович К.И., Шпак М.Т. Особенности фосфоресценции различных модификаций бензофенона // Изв. АН СССР. – 1980. – Т.44, № 4. – С.827-832.

15. Мельник В.И., Нелипович К.И., Файдыш А.Н., Янковская Л.Б. Термолиз и фотолиз бензофенона // УФЖ. – 1980. – Т.25, № 6. – С.998-1002.

16. Мельник В.І, Неліпович К.І., Файдиш О.М., Янковська Л.Б. Вплив температури на ефективність переносу енергії електронного збудження між матрицею, дефектами та домішковими молекулами в бензофеноні // УФЖ. – 1981. – Т.26, № 9. – С.1504-1509.

17. Мельник В.И., Нелипович К.И., Файдыш А.Н., Шпак М.Т., Янковская Л.Б. Температурная завивимость переноса энергии возбуждения в легированном Х-бензофеноне // ЖПС. – 1981. – Т.34, № 6. – С.1078-1083.

18. Мельник В.І., Нелипович К.І., Файдиш О.М., Шпак М.Т., Янковська Л.Б. Затримана екситонна фосфоресценція легованих монокристалів бензофенону // Доповіді АН УРСР, серія “А”. – 1981. – № 8. – С.69-72.

19. Мельник В.І., Нелипович К.І., Файдиш О.М., Янковська Л.Б. Температурна залежність інтенсивностей екситонної та домішкової фосфоресценції в -кристалах бензофенону // Доповіді АН УРСР, серія “А”. – 1981. – № 8. – С.53-57.

20. Melnik V.I., Nelipovich K.I., Faidysh A.N., Shpak M.T., Yankovskaya L.B. Influence of secondary excitons in intensity and decay of phosphorescence in doped benzophenone single crystals // Phys. Status Sol. – 1982. – Vol.112, N 2. – P.435-443.

21. Мельник В.И., Нелипович К.И., Файдыш А.Н., Янковская Л.Б. Зависимость интенсивности и затухания фосфоресценции от температуры в кристаллах бензофенона с примесью // Опт. и спектр. – 1982. – Т.53, № 4. – С.706-712.

22. Воробйов В.П., Мельник В.І., Шпак М.Т. Вплив Х-пастки на спін-граткову релаксаці у домішковому фосфоресцентному стані кристала нафталіну // УФЖ. – 1983. – Т.28, № 3. – С.430-436.

23. Воробьев В.П., Мельник В.И., Шпак М.Т. Интеркомбинационная конверсия при захвате синглетного экситона примесью // ФТТ. – 1986. – Т.28, № 5. – С.1507-1509.

24. Ильчишин И.П., Мельник В.И., Нелипович К.И., Шпак М.Т. Фосфоресценция Х-модификации и аморфных пленок бензофенона // ЖПС. – 1991. – Т.55, № 5. – С.811-815.

25. Ильчишин И.П., Мельник В.И., Нелипович К.И. Фосфоресценция тонких пленок бензофенона // ЖПС. – 1995. – Т.62, № 3. – С.117-121.

26. Мельник В.І. Вплив температури на спектральні на кінетичні характеристики фосфоресценції аморфних плівок бензофенону // УФЖ. – 1997. – Т.42, № 10. – С.1196-1120.

27. Мельник В.І. Розділені у часі спектри та природа фосфоресценції кристалічного бензофенону // УФЖ. – 1997. – Т.42, № 7. – С.818-822.

28. Мельник В.И. Спектральная миграция и особеноости затухания триплетных возбуждений в стеклообразном бензофеноне // ФТТ. – 1998. – Т.40, № 6. – С.1052-1055.

29. Мельник В.І., Неліпович К.І. Спектральна міграція і загасання триплетних збуджень в тонких аморфних плівках бензофенону // УФЖ. – 1998. – Т.43, № 10. – С.1219-1222.

30. Мельник В.И. Фосфоресценция локальных центров в примесных кристаллах нафталина и октадейтеронафталина // Теор. и эксперим. химия. – 1998. – Т.34, № 1. – С.53-57.

31. Мельник В.І. Спектроскопія і кінетика загасання триплетних збуджень у кристалічному і аморфному бензофеноні // УФЖ. – 1999. – Т.44, № 1-2. – С.86-92.

32. Davydova N.A., Melnik V.I., Nelipovich K.I., Drozd M. Structural phase transitions and phosphorescence spectra in benzophenone // J. Mol. Struct. – 2000. – Vol. 555. – P.187-190.

33. Давыдова Н.А., Мельник В.И., Нелипович К.И., Баран Я., Дрозд М. Бозонный пик и наноструктура стеклообразного бензофенона // ФТТ. – 2001. – Т.43, № 8. – С.1528-1532.

34. Davydova N.A., Melnik V.I., Nelipovich K.I., Baran J. Low-frequency Raman scattering from glassy and supercooled liquid benzophenone // J. Mol. Struct. – 2001. – Vol. 563. – P.105-109.

35. Davydova N.A., Melnik V.I., Nelipovich K.I., Baran J. The structural differences of benzophenone glasses according to different thermal history // J. Mol. Struct. – 2002. – Vol. 614. – P.173-176.

36. Davydova N.A., Melnik V.I., Nelipovich K.I., Baran J., Kukielski J.I. Heterogeneous structure of glassy benzophenone // Phys. Rev. B. – 2002. – Vol. 65. – P. 094201-1-3.

37. Bezrodna T., Puchkovska G., Melnik V., Shimanovska V., Vorob’ev V. Temperature dependence of phosphorescence for titanium dioxide – benzophenone heterogeneous system // УФЖ. – 2002. – Т. 47, № 11. – С.1030-1034.

38. Davydova N.A., Melnik V.I., Baran J., Drozd M. Dynamics of glasses and supercooled liquid benzophenone near and below glass transition // J. Mol. Struct. – 2003. – Vol. 651-653. – P.171-175.

39. Bezrodna T., Puchkovska G., Melnik V., Shimanovska V., Vorob’ev V. Peculiarities of benzophenone structure in heterogeneous systems with Fe – and Cu – doped TiO₂ particles // J. Mol. Struct. – 2003. – Vol. 651-653. – P.459-465.

40. Shynamovska V., Bezrodna T., Melnik V., Manzhara V., Khalyavka T., Viktorova T., Baran J. Spectral properties of different phase composition TiO₂ // Proc SPIE. – 2004. – Vol. 5507. – P. 53-61.

41. Burliy P.V., Kozachenko V.V., Melnik V.I., Nelipovich K.I. Phase transition and peculiarities of acoustic wave spreading in benzophenone // Functional Materials. – 2004. – Vol. 11, N. 1. – P.108-110.

42. Melnik V., Shymanovska V., Puchkovska G., Bezrodna T., Klishevich G. Low-temperature luminescence of different TiO₂ modifications // J. Mol. Struct. – 2005. – Vol. 744-747. – P.573-576.

43. Воробьев В.П., Мельник В.И. Расположение молекул различных примесей относительно дефектов кристаллической структуры нафталина // Тезисы докладов на XXII Всесоюзном совещании по люминесценции. Киев. – 1975. – С. 24-25.

44. Воробьев В.П., Мельник В.И. Изучение примесных центров фенантрена в кристаллах нафталина // Тезисы докладов на XXIV Всесоюзном совещании по люминесценции. Минск. – 1977. – С.101.

45. Мельник В.И., Нелипович К.И., Шпак М.Т. Особенности фосфоресценции различных модификаций бензофенона // Тезисы докладов на XXVI Всесоюзном совещании по люминесценции. Самарканд. – 1979. – С.54.

46. Мельник В.И., Нелипович К.И., Шпак М.Т. Температурная зависимость фосфоресценции чистых и примесных кристаллов бензофенона // Современные аспекты тонкоструктрной и селективной спектроскопии (к 30-летию эффекта Шпольского). Москва. – 1984. – С.157-162.

47. Мельник В.И., Ильчишин И.П., Нелипович К.И., Шпак М.Т. Фосфоресценция Х-модификации и аморфных пленок бензофенона // Тезисы докладов на Всесоюзной конференции посвященной 100-летию со дня рождения акад. С.И.Вавилова. Москва. – 1991. – С.46.

48. Ильчишин И.П., Мельник В.И., Нелипович К.И. Фосфоресценция тонких пленок бензофенона // Тезисы докладов на международной конференции по люминесценции. Москва. – 1994. – ч. III. – С.261.

49. Мельник В.І., Неліпович К.І. Розділені у часі спектри та природа фосфоресценції кристалічного бензофенону // Тези доповідей на ХІІІ міжнародній школі-семінару “Спектроскопія молекул та кристалів”. Суми. – 1997. – С.129.

50. Melnik V.I., Nelipovich K.I. Decay of triplet excitons and phase transitions in amorphous benzophenone // XXIV European congress on molecular spectroscopy. Book of abstracts. Prague. – 1998. – P.246.

51. Давыдова Н.А., Мельник В.И., Нелипович К.И., Дрозд М. Структурное состояние стеклообразного бензофенона: исследования методом люминесценции и дифференциальной сканирующей калориметрии // Тезисы докладов на международной конференции, посвященной 110-летию со дня рождения акад. С.И.Вавилова. Москва. – 2001. – С.19.

52. Baran J., Burly P., Davydova N., Drozd M., Kozachenko V., Melnik V., Nelipovich K. Heterogeneity in supercooled liquid benzophenone // 2-nd International conference “Physics of liquid matter: modern problems”. Abstracts. Kyiv. – 2003. – P.75.

53. Davydova N., Melnik V., Drozd M., Baran J. Dynamics of glassy and supercooled liquid benzophenone near and below glass transition // XXVI European congress on molecular spectroscopy. Book of abstracts. Lille, France. – 2002. – P.52.

54. Безродна Т.В., Мельник В.І., Пучковська Г.О., Шимановська В.В. Особливості структури гетерогенних наносистем на основі бензофенону і полідисперсного ТіО₂ та їх прояв у спектрах фосфоресценції // Тези доповідей на конференції “Нанорозмірні системи”. Київ. – 2004. – С.103.

55. Безродная Т.В., Пучковская Г.А., Мельник В.И., Чашечникова И.Т., Шимановская В.В., Воробьев В.П. Полиморфика превращения чистого бензофенона и гетерогенных наносистем на его основе // Тезисы докладов на II Российском совещании по органической минералогии. Петрозаводск. – 2005. – С.147.