Предложены кинетические уравнения для спиновой матрицы плотности локализованных триплетных экситонов с учетом спин-зависимой взаимной аннигиляции триплетов и обменного взаимодействия при их столкновениях.

Отдел химической физики, лаборатория квантовой динамики и информатики.

С помощью этих уравнений численно рассчитаны константы скорости бимолекулярного процесса неравновесной дипольной и квадрупольной спиновой гиперполяризации триплетных экситонов, избежавших взаимной аннигиляции при двойных столкновениях триплетных экситонов.

Исследования спин-зависимых процессов являются перспективными, например, они уже привели к созданию новой области науки, получившей название спиновая химия, СВЧ-контроля люминесцентного высвечивания, эти исследования придали мощный импульс развитию ЭПР- спектроскопии.

Физика неравновесной спиновой гиперполяризации, индуцированной взаимной аннигиляцией триплетов, состоит в следующем. При столкновении двух триплетов суммарный спин электронов может быть S=0, 1 или 2. Пары с S=0 имеют наибольшую вероятность взаимно аннигилировать. В результате столкновительные пары обогащаются в состояниях с S=1 и S=2, т.е. спин-зависимая аннигиляция триплетов генерирует спин-коррелированные пары триплетов. Однако, для взаимодействующей пары триплетов суммарный спин S=1 и S=2 не сохраняется, в ходе спиновой динамики формируется неравновесная преимущественная ориентация спинов относительно внешнего магнитного поля.

Публикации:

1. А.Е. Мамбетов, М.Х Бренерман, К.М. Салихов, С.С. Лапушкин: Численное моделирование эффекта неравновесной поляризации электронных спинов триплетных экситонов в молекулярном кристалле, вызванной их взаимной аннигиляцией // Математическое моделирование 20, №12, 44-54 (2008).