Photophysics of Molecular Materials pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Lanzani, Guglielmo (EDT)

出品人:

页数:583

译者:

出版时间:

价格:260

装帧:HRD

isbn号码:9783527404568

丛书系列:

图书标签:

• 物理
• Photophysics
• Molecular Materials
• Luminescence
• Excited State
• Energy Transfer
• Spectroscopy
• Organic Electronics
• Materials Science
• Photonics
• Optical Properties

分子材料光物理：从基础理论到前沿应用 图书简介 本书深入探讨了分子材料在光照激发下的物理行为，聚焦于光激发态的产生、演化及其最终的弛豫过程。内容涵盖了从基础的量子力学原理到复杂的分子体系光物理现象，旨在为研究人员和学生提供一个全面而深入的理解框架。 第一部分：光与分子相互作用的基础 本书的开篇部分系统地阐述了光与分子相互作用的基本理论框架。首先，详细介绍了电磁辐射与物质相互作用的量子理论基础，包括偶极子近似下的吸收、发射和弛豫过程的概率计算。重点讲解了薛定谔方程在描述分子能级结构中的应用，以及分子振动和转动对电子能级的影响，即非绝热耦合效应。 紧接着，本书深入剖析了分子光谱学的核心原理。吸收光谱（紫外-可见光）的形状、强度和峰位如何反映了分子的电子结构和环境效应，被作为核心内容进行了讨论。我们详细分析了斯托克斯位移的起源，并引入了Franck-Condon原理来解释吸收和发射能级的相对重叠。 在描述光激发态的形成后，本书转向了激发态的动力学过程。这里，Kasha规则被置于核心地位，解释了为什么在溶液中通常观察到的是最低激发单重态（S1）的发射。我们详细讨论了不同激发态的寿命及其对光化学反应和光物理过程的重要性。 第二部分：激发态的弛豫与能量转移 激发态的弛豫是分子材料光物理中最核心的课题之一。本书将弛豫过程分解为若干关键的非辐射过程和辐射过程。 非辐射跃迁的探讨占据了重要篇幅。我们详细分析了振动弛豫（VR）和转动弛豫（RR），它们是激发态在极短时间内（飞秒至皮秒量级）达到最低振动态能级的关键机制。更重要的是，本书深入探讨了系间窜越（ISC），即单重态（S）与三重态（T）之间的转化。ISC的效率和速率受自旋-轨道耦合强度影响，这对于磷光材料和有机发光二极管（OLED）的性能至关重要。 对于辐射跃迁，本书区分了荧光、磷光和热激活延迟荧光（TADF）。荧光和磷光的速率常数和量子产率被详细阐述。TADF作为一种新兴的高效发光机制，其反向系间窜越（RISC）的分子设计原理和热力学要求被系统地介绍，并结合实例分析了其在高效有机电致发光器件中的应用潜力。 能量转移机制是理解多组分体系光物理行为的关键。本书详尽讨论了Förster共振能量转移（FRET）和Dexter电子转移（DET）。FRET依赖于偶极子-偶极子耦合，其距离依赖性被精确量化；而DET则涉及电子的重叠，对分子间距离更为敏感。这些理论被应用于生物成像探针和光捕获天线系统的设计中。 第三部分：分子环境与光物理性能的耦合 分子材料的光物理行为极大地依赖于其所处的微环境，如溶剂极性、分子聚集状态和固体基质。 溶剂效应是本部分的首要议题。我们利用Onsager模型和Lippert-Mataga方程来量化溶剂极性对激发态偶极矩和光谱特性的影响。极化诱导的电荷转移（CT）态在极性溶剂中表现出的显著红移，被作为关键案例进行分析。 对于分子聚集体，本书区分了H型聚集体（蓝移，有效吸收截面减小）和J型聚集体（红移，相干激发传播）的光物理特性。这些聚集行为的转变是如何影响材料的吸收和发射光谱的，以及如何通过控制聚集态来调控器件性能，是本部分的高级内容。 固体基质效应，尤其是在无定形或晶体环境中的激子动力学，也被纳入讨论范围。激子在晶格中的运动、俘获和猝灭过程，是理解有机半导体和光伏材料性能的关键。 第四部分：前沿应用与高级光物理现象 本部分的焦点转向了更复杂和新兴的光物理现象及其在现代技术中的应用。 超快光谱学是解析分子动力学的关键工具。本书详细介绍了瞬态吸收光谱（TA）和二维电子光谱（2DES）。TA如何用于监测激发态寿命和能量转移过程被清晰阐述。2DES作为一种革命性的技术，如何揭示激发态的相干性以及电子-振动耦合的细节，被作为重点进行解析，强调其在解析复杂动力学路径中的优势。 在应用层面，本书讨论了分子材料在有机光伏（OPV）和有机发光二极管（OLED）中的作用。在OPV中，光激发态分离和电荷传输的效率直接受激子扩散长度和分离驱动力的影响。在OLED中，我们深入分析了激子限制层（EBL）的设计原则，以及如何通过分子工程优化高效率的热激活延迟荧光（TADF）发射体。 此外，多光子吸收（MPA）和上转换技术作为利用低能光子实现高能激发态的关键方法，其截面计算和实验实现也被系统介绍。这些技术在深度生物成像和光催化领域具有巨大的潜力。 全书结构严谨，内容深入浅出，理论推导详实，并配有大量的实际案例分析，旨在成为分子材料光物理领域研究人员和高年级学生的权威参考资料。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆