ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ И ЭНЕРГИИ УРБАХА ПОЛИ(КАРБАЗОЛ-9)МЕТИЛТИИРАНА

Елагин Даниил Ильич; Мисин В М; Мальцев Александр Андреевич; Суханова Екатерина Владимировна; Попов Захар Иванович

doi:10.55421/3034-4689_2026_29_8_10

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ И ЭНЕРГИИ УРБАХА ПОЛИ(КАРБАЗОЛ-9)МЕТИЛТИИРАНА

Опубликовано в ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА · Том 29, Номер 8, 2026 · Страницы 10–15 · Рубрика: 1. Химия

DOI: https://doi.org/10.55421/3034-4689_2026_29_8_10 · EDN: YXXCSF

Получено: 26.06.2026 Одобрено: 27.07.2026 Опубликовано: 28.08.2026

Авторы

ЕЛ

Елагин Даниил Ильич

МИ

Мисин В М

МА

Мальцев Александр Андреевич

СУ

Суханова Екатерина Владимировна

и др.

ПО

Попов Захар Иванович

ЕЛ

Елагин Даниил Ильич

Ученая степень: аспирант химических наук

Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля Российской академии наук Россия · Москва

МИ

Мисин В М

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН

МА

Мальцев Александр Андреевич

Ученая степень: кандидат химических наук

Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля Российской академии наук научный сотрудник · Россия

СУ

Суханова Екатерина Владимировна

Ученая степень: кандидат физико-математических наук

Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля Российской академии наук старший научный сотрудник · Россия

ПО

Попов Захар Иванович

Ученая степень: кандидат физико-математических наук

Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля Российской академии наук ведущий научный сотрудник · Россия

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрены электронные спектры поглощения нанесенных на сапфировые подложки пленок поли-(карбазолил-9)метилтиирана и его мономера - (карбазолил-9)метилтиирана. Для растворов карбазола, калий-карбазола, (карбазолил-9)метилоксирана, (карбазолил-9)метилтиирана и поли-(карбазолил-9)метилтиирана получены электронные спектры поглощения, которые подтверждают, что присоединение к молекуле карбазола по атому азота аллильного, оксиранового и тиирановго радикала последовательно смещает максимумы поглощения в длинноволновую область. Сравнение соответствующих спектров поглощения растворов и пленок (карбазолил-9)метилтиирана и поли-(карбазолил-9)метилтиирана демонстрирует сходство спектров полимера по сравнению со спектрами мономера, что может указывать на аморфный характер пленки полимера. На основании данных спектров поглощения рассчитанная по правилу Таука ширина запрещенной зоны пленок мономера и полимера составляет 3.44 и 3.51 эВ, соответственно, что позволяет отнести их к полупроводникам, наравне с GaN, SiC 4H, ZnS. Построена логарифмическая зависимость коэффициента поглощения от энергии излучения и найден тангенс угла наклона линейного участка на диаграммах мономера и полимера. Обратная вычисленному тангенсу угла наклона величина представляет собой значение энергии Урбаха мономера и полимера, которая равна 0.87 и 0.38 эВ, соответственно. При помощи квантово-механических расчётов методом DFT были определены уровни энергии HOMO/LUMO (карбазолил-9)метилтиирана, его структурного аналога (карбазолил-9)метилоксирана, их молекул с раскрытыми тиирановым и оксирановым циклом, а также их димеров. Рассчитанная теоретически ширина запрещенной зоны для серосодержащей молекулы находится в интервале 3.10-.3.72 эВ, для кислородсодержащего структурного аналога в диапазоне 4.41-4.67 эВ. Полученные методом DFT результаты соответствуют экспериментальным данным.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

ПОЛИ(КАРБАЗОЛ-9)МЕТИЛТИИРАН, ДИАГРАММА ТАУКА, ЭНЕРГИЯ УРБАХА, ШИРИНА ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ, DFT

Текст

Текст (PDF)

Читать Скачать

1. N. Tsutsumi, K. Kinashi, A. Nonomura, W. Sakai, Mater., 5, 8, 1477-1486 (2012). DOI:https://doi.org/10.3390/ma5081477 .

2. R. Liguori, A. Botta, A. Rubino, S. Pragliola, V. Venditto, Synth. Met., 246, 185–194. (2018). DOI:https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2018.10.005.

3. H.‐ T. Cai, J. Li , Z.‐ Y. Yang , C. Tang , S.‐ H. Ye , W.‐ Y. Lai , W. Huang, Macromol. Chem. Phys., 221, 22, 1-6 (2020). DOI:https://doi.org/10.1002/macp.202000329.

4. V. Bivol, A. Meshalkin, M. Y. Karaman, S. Robu, High Energy Chem., 40, 3, 178-181 (2006). DOIhttps://doi.org/10.1134/S001814390603009X.

5. F. Tufano, F. Grisi, C. Costabile, M. Mazzeo, V. Venditto, A. C. Boccia, R. Fittipaldi, L. Izzo, S. Pragliola, Processes, 11, 2, 515-519 (2023). DOI:https://doi.org/10.3390/pr11020515.

6. M. Carratù, R. Troiano, C. Costabile, A. C. Boccia, S. Pragliola, F. Grisi, Europ. Polym. J., 200, 1-6 (2023). DOI:https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2023.112539.

7. H. Li,1, R. Termine, N. Godbert, L. Angiolini, L. Giorgini, A. Golemme, Org. Electron., 12, 1184–1191 (2011). DOI:https://doi.org/10.1016/J.ORGEL.2011.03.043.

8. A. Jarczyk-Jędryka, K. Bijak, K. Skrzeczyna, Z. Grobelny, E. Schab-Balcerzak, Polym. Bull., 74, 325-335 (2017). DOIhttps://doi.org/10.1007/s00289-016-1716-1.

9. L. Sacarescu, A. L. Chibac-Scutaru, C. Cojocaru, G. Sacarescu, P. Samoila, M. Simionescu, Mater. Today Chem.,40, 1-11 (2024) DOI:https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2024.102215 .

10. В. М. Мисин, Д. И. Елагин. Высокомолекулярные соединения. Серия Б., 67, 2, 59-80 (2025). DOI:https://doi.org/10.31857/S2308113925020015.

11. Н. М. Ровкина, Л. М. Батырова, Н. В. Изергина, Е. И, Ватюк. Изв. Томского политехнического университета,311, 3, 129-132 (2007).

12. Х. Ахмедов. Дисс. докт. хим. наук, Физ.-техн. ин-т. им. С. У. Умарова АН Республики Таджикистан, Душанбе, 1998. 318 с.

13. V. Gaidelis, V. Krisciunas, E. Montrimas, Thin Solid Films,38, 1, 9-14 (1976). DOI:https://doi.org/10.1016/0040-6090(76)90273-X.

14. Д.И. Елагин., В.М. Мисин, Р.Р. Айсин, И.В. Благодатских, Материалы Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных “Ломоносов-2023”, секция “Химия”. 2023 г. М.: Издательство “Перо”, 2023. 136 с.

15. G. Kresse, J. Furthmüller, Phys. Rev. B. 54, 16, 11169-11186 (1996). DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevB.54.11169.

16. G. Kresse, J. Furthmüller, Computational Mater. Sci., 6, 1, 15-50 (1996). DOI:https://doi.org/10.1016/0927-0256(96)00008-0.

17. J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. rev. lett., 77, 18, 3865-3868 (1996). DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865.

18. P. E. Blöchl, Phys. Rev. B., 50, 17953-17979 (1994). DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevB.50.17953.

19. H. J. Monkhorst, J.D. Pack, Phys. Rev. B., 13, 12, 5188-5192 (1976). DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevB.13.5188.

20. S. Grimme, J. Comput. Chem., 25, 12, 1463-1473 (2004). DOI:https://doi.org/10.1002/jcc.20078.

21. L. Scholtz, P. Šutta, P. Calta, P. Novák, M. Solanská, J. Müllerová. Appl. Surf. Sci., 461, 249—254 (2018). DOI:https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.06.226.

22. J. Klein, L. Kampermann, B. Mockenhaupt, M. Behrens, J. Strunk, G. Bacher, Adv. Funct. Mater., 33, 47, 1-19 (2023). DOI:https://doi.org/10.1002/adfm.202304523.

23. В. Л. Бонч-Бруевич, С. Г. Калашников. Физика полупроводников, Наука, Москва, 1990, 678 с.

24. O. Korychenska, C. Acebo, M. Bezuglyi, A. Serra, J.V. Grazulevicius, React. Funct. Polym., 106, 86-92 (2016). DOI:https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2016.07.012.

25. А. Н. Чухланцева, Д. А. Ермолов, И.В Лунегов, И. Г. Мокрушин, Е. В. Шкляева, Г. Г. Абашев, ЖОХ, 57, 12, 1717-1726 (2021). DOI:https://doi.org/10.31857/S0514749221120065.

26. Е.А. Григорьева, Ю.В. Матвейчук, Вестник ЮУрГУ. Серия «Химия», 16, 1, 128-142 (2024). DOI:https://doi.org/10.14529/chem240110.

27. F. Urbach, Phys. Rev., 92, 1324 (1953). DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRev.92.1324.

28. R. S. Malliken, J. Chim. Phys. et Phys.-Chim. Biol., 61, 20-38 (1964).

PDF JATS XML

Заведующая редакцией

Романова Разия Гусмановна

romanova_rg@mail.ru

Заместитель главного редактора

Дресвянников Александр Федорович

a.dresvyannikov@mail.ru

Ответственный секретарь

Горюнова Светлана Михайловна

svetlanagoryunova@yandex.ru

Главный редактор

Казаков Юрий Михайлович

office@kstu.ru

Заместитель главного редактора

Михайлов Олег Васильевич

olegmkhlv@gmail.com

загрузки

ГОСТ

Елагин Д. И., Мисин В. М., Мальцев А. А., Суханова Е. В., Попов З. И. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ И ЭНЕРГИИ УРБАХА ПОЛИ(КАРБАЗОЛ-9)МЕТИЛТИИРАНА // ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. 2026. № 8. С. 10-15. DOI: https://doi.org/10.55421/3034-4689_2026_29_8_10. EDN: YXXCSF. (дата обращения: 24.10.2026).

MLA

Елагин Даниил Ильич, Мисин В. М., Мальцев А. А., Суханова Е. В., Попов З. И.. "ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ И ЭНЕРГИИ УРБАХА ПОЛИ(КАРБАЗОЛ-9)МЕТИЛТИИРАНА." ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 29.8 (2026): 10-15. DOI: https://doi.org/10.55421/3034-4689_2026_29_8_10. EDN: YXXCSF.

APA

Елагин Д. И., Мисин В. М., Мальцев А. А., Суханова Е. В., Попов З. И. (2026). ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ И ЭНЕРГИИ УРБАХА ПОЛИ(КАРБАЗОЛ-9)МЕТИЛТИИРАНА. ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА, 29(8), 10-15. https://doi.org/10.55421/3034-4689_2026_29_8_10 EDN: YXXCSF.

Chicago

Елагин Даниил Ильич, Мисин В. М., Мальцев А. А., Суханова Е. В., Попов З. И.. "ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ И ЭНЕРГИИ УРБАХА ПОЛИ(КАРБАЗОЛ-9)МЕТИЛТИИРАНА." ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 29, no. 8 (2026): 10-15. https://doi.org/10.55421/3034-4689_2026_29_8_10. EDN: YXXCSF.

WIKI

{{cite journal | author = Елагин Д. И., Мисин В. М., Мальцев А. А., Суханова Е. В., Попов З. И. | title = ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ И ЭНЕРГИИ УРБАХА ПОЛИ(КАРБАЗОЛ-9)МЕТИЛТИИРАНА | journal = ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА | year = 2026 | volume = 29 | issue = 8 | pages = 10-15 | doi = 10.55421/3034-4689_2026_29_8_10 }} EDN: YXXCSF

Скопировать

Экспорт: BibTeX EndNote RefMan RusMARC

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ И ЭНЕРГИИ УРБАХА ПОЛИ(КАРБАЗОЛ-9)МЕТИЛТИИРАНА

Подтверждение