Введение к работе
Актуальность исследовонип. В настоящее время все большую актуальность приобретают исследования возможности возшошовепия упорядоченных ила сзкооргзиизуачупся структур в открытых система* далеких: от состояния равновесия и сшенкваодихся с окружающей средой веществом и энергией. Подобные язлетая изучались для физических, химических и биологических систем сі,23. Как "было устаноптело, поведение системы в условиях далеких от состояния равновесия качественно отличается от по5зд=вдя эгоа скстены в условиях равновесия либо близких к ним, г^5л которых система описывается нелинейной равновесной термсдянамаксЯ. Это отличітс состост в той, что при переходе з суеееттйшо дерзвновесную области при измене .".чи опрс-дел?нв.ж условия, даже если эти изменения казалось би ничем пе выделены, з систєие происходит нарушение устойчивости стацмонарного состояния соочтетотвугаэго равновесным условием к називавшого "тсриодинамичесгсоа еєтеью", с образованием качественно новых структур, названных диссжатиЕйлга структурапи. Систг:.'л, обладзклэ тг-ст.зд сеойстеии 'принято називать аятивяыки средагл.
'' Возктагагяе струтегурм отличается довольно болышл разнообразием: ото яогут быть незатухающие автоколебания параметров системы, стационарные и ийченяюдаэся во зреуэаи пространственные структуры и т.д. Несмотря на громадное разнообразно систем различнее vприрода, где возможны процессы самоорганизации, динамика образовшчя структур моает Сыть изучена с помощью относительно кеболшого числа "базовії:;" математических моделе*. Кзученге отих моделей чаще ьсего сводится к анализу соответстг-уя-отх этю.п-'Оцпошга нелинейных обыкновенных дафферездазльшх уравнения или уравнения дфй'зионного типа.
Системы 1СБЭЙИЧЭСТИЦ в твердых телзх могут представлять СОбОІЇ актаюнке среды с разнообразными нелинейноотями, который могут приводить к широкому спектру неустоичявостеЯ. Наиболее хорово исследованы процессы пространственного и временного упорядочения в электронно-дырочной плпз!.та неорганических пояупроводнукоз, в меньшей степени это относится к полупроводниковым зкеитонным системам. Возможность образования диссчпативных структур в электрон--нс-дырочныд и зкеятонкпх скстеиах органических кристаллов прйкти-
^ческк исследована не была. Вакзость предсказания и наблюдения уіюрядочекия в электронных подсистемах молекулярных кристаллов обусловлена несколькими причинами. С одной стороны это-. дало бы кочпуг инструмент для определения кинетических коэффициентов различных элэктрошшх процессов: вероягЕостей рекомбинации элект-ронно-дырочшх пар, аннигиляции зкситонов' и т.д. Особенно зто отнокггся к экситоннам системам, поскольку зкситоны хорошо прскз-аяжгтся в оптических, сгвктрзх. С другой стороны наблюдение процессов самоорганизации в молекулярных кристаллах могло бы стать шагом на' пути к созданию искусственных активных сред с заданными свойствами возникающих в mix структур: например к конструированию источников электрических колебаний, или аналоговых распре де .яенных устройств для обработки информации, работа которых представляет собой процесс связанный с эволюцией и взаимодействием пространственных и волновых структур.
Практическая ценность работы. Результаты по . исследовании автоколебательной модели зксктон-примесной системы -молекулярного кристалла позволяют объяснить свойства наблюдавшихся на эксперименте осцилляции фосфоресценции тонких образцов органических кристаллов при стационарном внешнем облучении. Так как зкситоны хорошо проявляются в оптических спектрах, то исследованные моде.ш упорядочения в экситонных системах могут послунить аффективным инструментом для изучения процессов самоорганизации,- а таюйе для определения кинетических параметров различных электронных процессов. Полученные результаты могут быть использованы также для разработки распределенных систем по аналоговой обработки информации. Целью настоящей диссертационной работы является теоретическое и численное исследование явлений самоорганизации в системах частиц и квазичастиц в органических кристаллах на примерах различных моделей и объяснение на их основе экспериментов по наблюдению дассипагившх структур. , Научная новизна. В настоящей работе впервые:
предложены и проанализированы модели развития временных дисси-датианых. структур в системах зкситонов и электронно-дырочных пар в примесных органических кристаллах при стационарном внешнем оптическом облучении. Проанализировано влияние процессов диффузии зкситонов и теплопроводности кристалла при-нестационарном и.неоднородном внешнем облучении кристалла на процессы самоорганизации
экситонов; . . . . . "
с помощью предложенной модели автоколебательной, к бистабиль-
ной среда в ркситодно-лримесног системе сбьяснеїш результаты по
наблюдению осцилляция и гистерезиса фосфоресценции кристалла при
внешнем облучении;
исследована возможность возникяовеяия стационарных диссюа-вных структур в системе эксигоеов молекулярного кристалла, состоящего из молекул без центра инверсии. В возбушнном состоянии такие-молекулы приобретает дополтггелъгьа дшодьяьа момент, в результате чего экситоны взаимодействуют посредством далънодеаст-вующего диголь-дипольного взаимодействия. Проведенные расчеты для кристалла а-бензофенопа показали, тго это взаимодействие приводит к образованию сверхрешетки зкситошой плотности, которая сопровождается периодическил распределением дипольного момецта з кристалле.
На защиту выносятся слэдгаиад пйлоиения:
1. Механизм автоколебательных процессов и бистабильвости в сис
теме зкситозов примесного органического кристалла и кристз.:іла с
зктивационным характером диффузии при взэанем оптическом облуче
нии. .- . ,
-
" Модель автоколебательной среда в системе злектрояно-дырочных пар в приуесном органическом полупроводнике с двумя1 типами лоеу-сек при стационарном и однородном внешнем облу-тенЕ».
-
''Образовай"? стационарных дисскпзтиеньп структур в системе возбуждений молекул молекулярного кристалла состоящего та молекул без даптра кгаверспч, ' :
Апробация.работы и публикации.' Основные результаты диссертация дсісяадулзлгкь на ]Qv и xv Бсесошяых (пеяаровсклх) .совящани-гх по теории ґі/п. (Донецк, 1939 год и Львов, 1882 год), на Всесоюзном совещании по молекулярной люмишюцекции (Караганда, октябрь 1939 года), на в Мекщупзродной конференции по "электронным свойствам органических кристаллов (ERpos-л) (Капри, мая 1992 года).
Та теме дисоёртаци опубликовано 9 работ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3
хлів, приложения, заключения, списка литература (122 найменованій), ииеєт общий объем 125 страниц машинописного текста, вклгачз-xzycz 33 рисунка.
