"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF5544
ETF5544 (ETF5544) "Ühismõõduta faaside optiline spektroskoopia (1.01.2003−31.12.2006)", Jaak Kikas, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Füüsika Instituut.
ETF5544
Ühismõõduta faaside optiline spektroskoopia
Optical spectrsocopy of incommensurate phases
1.01.2003
31.12.2006
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP265 Pooljuhtide füüsika 1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)100,0
PerioodSumma
01.01.2003−31.12.2003285 000,00 EEK (18 214,82 EUR)
01.01.2004−31.12.2004285 000,00 EEK (18 214,82 EUR)
01.01.2005−31.12.2005245 000,00 EEK (15 658,35 EUR)
01.01.2006−31.12.2006249 960,00 EEK (15 975,36 EUR)
68 063,35 EUR

Töö sisuks on molekulaartahkiste (bifenüül, bis (4-klorofenüül) sulfoon) ühismõõduta faaside mikrodünaamika, sealhulgas metastabiilsuse ilmingute, uurimine proovilisandite optilise selektiivspektroskoopia meetoditega (spektraalsälkamine, 2D ergastus-kiirgusspektroskoopia, ODMR jt.). Ühismõõduta tahkised moodustavad fundamentaalselt huvitava vaheklassi translatoorselt sümmeetriliste kristallide ja vähemkorrastatud tahkiste vahel. Töö eesmärgiks on proovilisandite selliste spektraalkarakteristikute nagu mittehomogeenne jaotusfunktsioon, spektraalsälkude laius jt. määramine erinevatel temperatuuridel ja rõhkudel nii ühismõõduta kui ühismõõdulistes (referents-) faasides ja selle alusel ühismõõdutuse spektraalsete "näpujälgede" selgitamine. Loodame seejuures eristada tasakaalulisi efekte võimalikke metastabiilseid olekuid iseloomustavatest ilmingutest aga ka nähtustest, mis seotud siiretega erinevate faaside vahel. Lisaks "puhastele" süsteemidele (sisaldavad vaid madalas kontsentratsioonis proovilisandit) kavatseme ka uurida segusüsteeme, mis sisaldavad kõrgemas kontsentratsioonis võõrmolekule. On andmeid, et teatud lisandid võivad ühismõõdutuse teket tunduvalt takistada, taolise ülemineku spektraalkarakteristikud on üheks meie sihtmärgiks. Töö käigus tahame ka edasi uurida meie poolt ühismõõduta bifenüülis varem leitud universaalset (eeldatavalt proovilisandist mitte sõltuvat) sälkamismehhanismi ning situatsioone, kus (oletatavat) globaalset metastbiilsust lokaalselt tugevasti häiritakse proovilisandi fototransformatsiooniga. Eeldatavalt võiksid viimased (aga teisedki) tulemused anda (täiendavat) selgitust mõnedele nähtustele, mida oleme varem jälginud molekulaarklaasides. Töö sisaldab ka sobivate proovilisandite otsingut eristamaks ühtlasi konkreetse proovilisandiga seotud efekte põhiaine faasi iseloomustavatest. Prognoositavate eksperimentaaltulemuste interpreteerimisel loodame kasutada olemasolevaid teoreetilisi mudeleid, võib aga siiski arvata, et vajalik on ka viimaste edasiarendamine.
The essence of proposal are studies of local dynamics, including metastability-related phenomena, in incommensurate phases of molecular solids (biphenyl, bis (4-chlorophenyl) sulfone) by means of high-resolution optical spectroscopy (spectral hole burning, 2D excitation-emission spectroscopy, ODMR etc.) of probe molecules. Incommensurate solids form a fundamentally interesting subclass of solids between crystals and less disordered solids. The main goal of the project is measurement of such spectral characteristics of the probe molecules as the inhomogeneous distribution function, holewidths etc. at different temperatures and pressures in both incommensurate and commensurate (reference) phases in order to establish spectral "fingerprints" of incommensurability. We hope to make distinction between the effects characteristic for theromodynamic equilibrium and the ones due to metastability and transitions between different phases. Beside the "pure" systems (containing only the probe dopant at low concentrations) we plan to study mixed systems with higher concentration of guest molecules. There exists evidence that some dopants may efficiently inhibit formation of incommensurability, to establish the spectral characteristics of such transformation is one of our goals. We also plan to study further the found by us universal (independent on the probe) mechanism of spectral hole burning and situtations, where the assumed global metastability is locally strongly disturbed by dopant phototransformations. Hopefully the latter results may shed additional light on some phenomena we earlier have observed in molecular glasses. Search for novel probe molecules is planned in order to distinguish the effects due to specific probes from the characteristics of host solid. The experimental results hopefully allow for proof and development of existing theoretical models.