Details

Предмет исследования. Спектр люминесценции аморфного протонированного углерода (a-C:H), содержащего углеродные квантовые точки. Цель работы. Установление зависимости положения максимума люминеcценции аморфного протонированного углерода (a-C:H) от наличия в нём фрагментов различной конфигурации. Метод. Сравнение типичного спектра с соответствующими спектрами ближайших аналогов, полициклических ароматических углеводородов, содержащих малое число ароматических колец. Основные результаты. Сине-голубая люминесценция в a-C:H [2] и родственных материалах экспериментально наблюдается благодаря наличию в нём ансамбля графеновых фрагментов, внедрённых в алмазоподобную матрицу. Получено хорошее согласие с экспериментом в предположении, что неоднородно-уширенные спектры трёх типов аналогов, взятых с различными весами, хорошо описывают экспериментальный спектр, а именно ацетонафтилена, пирена и азулена. Проведённое исследование можно обобщить на более широкий круг углеродных материалов, для которых наблюдается люминесценция в коротковолновой области спектра. Практическая значимость. Полученные в работе результаты исследования свойств углеродных квантовых точек в аморфном углероде послужат основой для разработки материалов конверсии электромагнитного излучения ультрафиолетового диапазона спектра в видимый диапазон.

Study Subject. Luminescence spectrum of amorphous protonated carbon (a-C:H) containing carbon quantum dots. Aim of Study. Identifying the dependance of maximum in luminescence spectrum of amorphous protonated carbon (a-C:H) on the presence of fragments with different configuration. Method. Comparison of the typical spectrum with the corresponding spectra of the nearest analogs, polycyclic aromatic hydrocarbons containing a small number of aromatic rings. Main results. Bluelight blue fluorescence in a-C:H [2] and related materials is experimentally observed due to the presence of an ensemble of graphene fragments embedded in a diamond-like matrix. Good agreement with experiment is obtained under the assumption that the inhomogeneously broadened spectra of three types of analogs taken with different weights describe well the experimental spectrum, namely acetonaphthylene, pyrene and azulene. The study can be generalized to a wider range of carbon materials for which fluorescence in the short-wave region of the spectrum is observed. Practical significance. The results of the study of properties of carbon quantum dots in amorphous carbon will serve as a basis for the development of materials for conversion of electromagnetic radiation of the ultraviolet range of the spectrum into the visible range.