Relaxation Processes in Molecular Excited States

پدیده های آرامش حالت های مولکولی برانگیخته در همه طبیعت فراوان است. آنها میانجی فرآیندهای کلیدی مانند واکنش های فتوشیمیایی یا حتی مسیرهای واکنش های شیمیایی معمولی هستند. با این حال، برای مدت طولانی، تحقیقات اصلی در فرآیندهای آرام سازی الکترونیکی مربوط به جامدات غیر آلی بود، تا حدی به دلیل اهمیت تکنولوژیکی زیاد آنها (عکاسی، نیمه هادی ها ...) تا حدی به این دلیل که این ترکیبات "اسب کار" بودند. فیزیکدانان حالت جامد در 30 سال گذشته، علاقه به طور پیوسته در حال افزایش به سیستم های مولکولی آلی، ابتدا در کریستال های مولکولی و بعداً در تمام اشکال جامدات مولکولی (شیشه ها، پلیمرها، غشاها، ...) وجود داشت. جلد حاضر مقالاتی را در مورد انواع کاملاً متفاوتی از پدیده‌های آرامش ترکیب می‌کند: نوع جامد مورد مطالعه، حالت‌های الکترونیکی درگیر، فرآیندهای فیزیکی مسئول آرامش‌ها، همه متفاوت هستند. با این وجود، پس از مطالعه این کتاب، تصویر واضح و کامل‌تری از پدیده «آرامش» به دست می‌آید که ثابت می‌کند این جلد چیزی بیش از مجموعه‌ای از مقالات جداگانه است. حجم با مقاله "شبکه چرخشی و آرامش چرخش در حالت های سه گانه عکس برانگیخته در کریستال های مولکولی" نوشته یان اشمیت شروع می شود. حتی در این سیستم‌های به ظاهر ساده از مولکول‌های مهمان جدا شده در یک میزبان تک کریستالی، پدیده‌های آرام‌سازی کاملاً دخیل هستند و برای یافتن فرآیندهای آرام‌سازی کلیدی، یک بررسی بسیار کامل ضروری است. پایان مقاله پلی به مقاله زیر ارائه می‌کند: برهم‌کنش‌های دو مولکول (دایمر) را بررسی می‌کند، که در آن برهم‌کنش‌های تشدیدی مهم می‌شوند و منجر به فرآیندهای آرام‌سازی جدید و مشخصه می‌شوند.

Relaxation phenomena of excited molecular states are abundant in all nature. They mediate such key processes as photochemical reactions or even the pathways of ordinary chemical reactions. However, for a long time the main research in electronic relaxation processes was concerned with anorganic solids, in part because of their great technological importance (photography, semiconductors ... ) in part also because these compounds were the "workhorses" of the solid state physicists. In the last 30 years, there was a steadily increasing interest in organic molecular systems, first in molecular crystals and later in all forms of molecular solids (glasses, polymers, membranes, ... ). The present volume combines papers on quite different types of relaxation phenomena: the type of solid studied, the electronic states involved, the physical processes responsible for the relaxations are all different. Nevertheless, after reading this book, a more clear and complete picture of the phenomenon "relaxa­ tion" emerges that proves that this volume is more than just a collection of individual articles. The volume starts with the paper "Spin-lattice and spin-spin relaxation in photo-excited triplet states in molecular crystals" by Jan Schmidt. Even in these seemingly simple systems of isolated guest molecules in a single crystal host, the relaxation phenomena are quite involved and a very thorough investigation is necessary to find the key relaxation processes. The end of the article provides a bridge to the following paper: it treats interactions of two molecules (dimers), where resonant interactions become important and lead to new, characteristic relaxation processes.