Detail předmětu

Fotoindukované procesy v molekulárních materiálech

FCH-DCO_FPDAk. rok: 2019/2020

Problematika kurzu je zaměřena na interakci fotonů s organickými molekulami, molekulárními krystaly a polymery. Detailně jsou probírány primární procesy optické absorpce, fluorescence, fosforescence, nezářivých přechodů a vzniku excitovaných produktů, jako jsou excitony, exciméry, exciplexy a fotoindukované stavy s přenosem náboje. Na výklad základních pojmů navazuje komplexní rozbor fotofyzikálních a fotochemických procesů, jako je fotochromie, fotovodivost, elektroluminiscence, fotodielektrický jev, přenos excitační energie, fotosyntéza, fotodegradace materiálu a vybrané nelineárně optické jevy. Z hlediska aplikačního budou probrány principy základních molekulárních optoelektronických součástek, jako jsou optické paměti, fotodetektory, sluneční články, elektroluminiscenční displeje a nelineárně optické prvky (fotorefraktivní a holografické paměti). Z chemického hlediska je uvedena celá řada příkladů relací molekulárních struktur a fyzikálních a chemických vlastností látek jak nízkomolekulárních, tak polymerních.

Výsledky učení předmětu

Znalosti vybraných fotofyzikálních a fotochemických jevů.

Prerekvizity

Základní znalosti z organické chemie a fyziky pevných látek (základní kurz).

Doporučená nebo povinná literatura

N. J. Turro, Modern Molecular Photochemistry, The Benjamin/Cummings Publishing Company, inc., London, 1991 (EN)
J-L Bredas, S. R. Marder, Organic Semiconductors, World Scientific, London, 2016 (EN)
N. V. Tkachenko, Optical Spectroscopy Methods and Instrumentation, Elsevier, Amsterdam, 2006 (EN)
S. A. Jenekhe, K. J. Wynne, Photonic and optoelectronic polymers, American Chemical Society, Washington, 1995 (EN)
J. B. Birks, Photophysics of aromatic molecules, Wiiley-Interscience, London, 1970 (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka předmětu je realizována formou přednášek a individuálních konzultací. Vyučujícím a studentům je k dispozici e-learningový systém (LMS Moodle). Samostatná práce studentů spočívá ve vypracování semestrální práce na vybrané probírané téma související se zaměřením její/jeho disertační práce.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

Problematika kurzu je zaměřena na interakci fotonů s organickými molekulami, molekulárními krystaly a polymery. Detailně jsou probírány primární procesy optické absorpce, fluorescence, fosforescence, nezářivých přechodů a vzniku excitovaných produktů, jako jsou excitony, exciméry, exciplexy a fotoindukované stavy s přenosem náboje. Na výklad základních pojmů navazuje komplexní rozbor fotofyzikálních a fotochemických procesů, jako je fotochromie, fotovodivost, elektroluminiscence, fotodielektrický jev, přenos excitační energie, fotosyntéza, fotodegradace materiálu a vybrané nelineárně optické jevy. Z hlediska aplikačního budou probrány principy základních molekulárních optoelektronických součástek, jako jsou optické paměti, fotodetektory, sluneční články, elektroluminiscenční displeje a nelineárně optické prvky (fotorefraktivní a holografické paměti). Z chemického hlediska je uvedena celá řada příkladů relací molekulárních struktur a fyzikálních a chemických vlastností látek jak nízkomolekulárních, tak polymerních.

Světlo a hmota
Optické vlastnosti molekul
Elektronová struktura molekulárních látek
Absorpce, fluorescence, fosforescence, nezářivé přechody
Excitony, exciméry, exciplexy, stavy s přenosem náboje
Fotochromie a fotovodivost
Fotosyntéza
Přenos excitační energie
Nelineární optika
Elektroluminiscence a fotodielektrický jev
Optoelektronické součástky, optické paměti
Fotodegradace materiálů
Základní fotochemické a fotofyzikální experimentální metody

Cíl

Cílem kurzu je získat znalosti a zkušenosti v oblasti principů interakce světla s látkou a pochopit fotofyzikální a fotochemické procesy které se odehrávají po absorpci zejména v molekulárních materiálech.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

není

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program AKREDITACE doktorský, 1. ročník, zimní semestr, 0 kreditů, povinně volitelný

  • Program DKCP_CHM_4 doktorský

    obor DKCO_CHM_4 , 1. ročník, zimní semestr, 0 kreditů, povinně volitelný

  • Program DPCP_CHM_4 doktorský

    obor DPCO_CHM_4 , 1. ročník, zimní semestr, 0 kreditů, povinně volitelný

  • Program DKAP_CHM_4 doktorský

    obor DKAO_CHM_4 , 1. ročník, zimní semestr, 0 kreditů, povinně volitelný

  • Program DPAP_CHM_4 doktorský

    obor DPAO_CHM_4 , 1. ročník, zimní semestr, 0 kreditů, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor