46、三重态激子与单重态 - 单重态能量转移研究

三重态激子与单重态 - 单重态能量转移研究

1. 纯晶体中的三重态激子

1.1 三重态激子的基本特性

在室温至 4.2K 的温度范围内，三重态激子的相关特性最近才被观测到。在室温下，发射和吸收中的 0 - 0 跃迁重合，这表明 3M* 激子基本上是自由的。从磷光和延迟荧光中观察到相同的三重态寿命 TT（TT = 2TDF）也支持了这一结论。对于最纯的蒽晶体，室温下 TT = 25 ms，β = 40 s⁻¹，而通过对磷光和延迟荧光强度的观察估计出的辐射寿命 1/kpT ≈ 60 s。这对应着磷光量子效率 qPT ≈ 4 × 10⁻⁴。

1.2 三重态 - 三重态湮灭速率参数

许多研究人员通过红宝石激光激发对延迟荧光的研究来确定三重态 - 三重态湮灭速率参数 γ。例如，Kepler 等人通过延迟荧光衰减曲线的斜率、绝对发射光子通量，以及在高激子浓度（γn² >> βn）下的 τ⁻¹/² 对 t 的关系来获取 γ 的值。在脉冲光均匀照射晶体且在时间 t₀ 关闭激发的条件下，有公式：
[
\tau^{-1 / 2} - \tau_{0}^{-1 / 2} = (2\gamma f)^{1 / 2}(t - t_{0})
]
假设三重态激子在 10⁻³ cm³ 的体积中产生，估计出 γ ≈ 10⁻¹¹ cm³ s⁻¹。其他观察者获得的 γ 值列于表 1 中。

观察者	γ 值（cm³ s⁻¹）
Kepler 等人