Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Exciton annihilation and diffusion length in disordered multichromophoric nanoparticles

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F24%3A10491579" target="_blank" >RIV/00216208:11320/24:10491579 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=sM3NCRlZyh" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=sM3NCRlZyh</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1039/d4nr00325j" target="_blank" >10.1039/d4nr00325j</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Exciton annihilation and diffusion length in disordered multichromophoric nanoparticles

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Efficient exciton transport is the essential property of natural and synthetic light-harvesting (LH) devices. Here we investigate exciton transport properties in LH organic polymer nanoparticles (ONPs) of 40 nm diameter. The ONPs are loaded with a rhodamine B dye derivative and bulky counterion, enabling dye loadings as high as 0.3 M, while preserving fluorescence quantum yields larger than 30%. We use time-resolved fluorescence spectroscopy to monitor exciton-exciton annihilation (EEA) kinetics within the ONPs dispersed in water. We demonstrate that unlike the common practice for photoluminescence investigations of EEA, the non-uniform intensity profile of the excitation light pulse must be taken into account to analyse reliably intensity-dependent population dynamics. Alternatively, a simple confocal detection scheme is demonstrated, which enables (i) retrieving the correct value for the bimolecular EEA rate which would otherwise be underestimated by a typical factor of three, and (ii) revealing minor EEA by-products otherwise unnoticed. Considering the ONPs as homogeneous rigid solutions of weakly interacting dyes, we postulate an incoherent exciton hoping mechanism to infer a diffusion constant exceeding 0.003 cm(2) s(-1) and a diffusion length as large as 70 nm. This work demonstrates the success of the present ONP design strategy at engineering efficient exciton transport in disordered multichromophoric systems. The unbiased fluorescence monitoring of exciton-exciton annihilation kinetics reveals an exciton diffusion length exceeding 70 nm in highly concentrated, disordered, dye-loaded organic nanoparticles.

  • Název v anglickém jazyce

    Exciton annihilation and diffusion length in disordered multichromophoric nanoparticles

  • Popis výsledku anglicky

    Efficient exciton transport is the essential property of natural and synthetic light-harvesting (LH) devices. Here we investigate exciton transport properties in LH organic polymer nanoparticles (ONPs) of 40 nm diameter. The ONPs are loaded with a rhodamine B dye derivative and bulky counterion, enabling dye loadings as high as 0.3 M, while preserving fluorescence quantum yields larger than 30%. We use time-resolved fluorescence spectroscopy to monitor exciton-exciton annihilation (EEA) kinetics within the ONPs dispersed in water. We demonstrate that unlike the common practice for photoluminescence investigations of EEA, the non-uniform intensity profile of the excitation light pulse must be taken into account to analyse reliably intensity-dependent population dynamics. Alternatively, a simple confocal detection scheme is demonstrated, which enables (i) retrieving the correct value for the bimolecular EEA rate which would otherwise be underestimated by a typical factor of three, and (ii) revealing minor EEA by-products otherwise unnoticed. Considering the ONPs as homogeneous rigid solutions of weakly interacting dyes, we postulate an incoherent exciton hoping mechanism to infer a diffusion constant exceeding 0.003 cm(2) s(-1) and a diffusion length as large as 70 nm. This work demonstrates the success of the present ONP design strategy at engineering efficient exciton transport in disordered multichromophoric systems. The unbiased fluorescence monitoring of exciton-exciton annihilation kinetics reveals an exciton diffusion length exceeding 70 nm in highly concentrated, disordered, dye-loaded organic nanoparticles.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Nanoscale

  • ISSN

    2040-3364

  • e-ISSN

    2040-3372

  • Svazek periodika

    16

  • Číslo periodika v rámci svazku

    24

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    14

  • Strana od-do

    11550-11563

  • Kód UT WoS článku

    001245061200001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85196111002