Усиление полос поглощения в инфракрасных спектрах низкотемпературных пленок урацила с помощью интерференции

Abstract

Предложен экспериментальный метод, позволяющий существенно усилить полосы в ИК спектрах поглощения низкотемпературных пленок, используя стандартную аппаратуру матричной изоляции. Эффект достигается за счет интерференционного усиления электромагнитной волны при использовании подслоя из пленки аргона. В диапазоне 2000–500 см⁻¹ с разрешением 3 см⁻¹ получены ИК фурье-спектры низкотемпературных пленок молекул урацила (Ur). При низких температурах были выращены тонкие пленки Ur толщиной около 0,3 мкм на поверхности пленок аргона толщиной 2,3 и 1,1 мкм. Для первой бислойной структуры зарегистрировано усиление в спектральной области 1250–500 см⁻¹ , а для второй — в диапазоне 2000–500 см⁻¹ . Благодаря усилению в спектре низкотемпературной пленки урацила впервые зарегистрированы полосы поглощения в области внеплоскостных деформационных колебаний 1000–500 см⁻¹ . Установлено, что внеплоскостные фундаментальные моды NH групп Ur наиболее чувствительны к изменениям кристаллической структуры пленки. Показано, что спектр поглощения отогретой до комнатной температуры пленки Ur отличается от спектра кристалла Ur, полученного из раствора, что свидетельствует о различии в их структурах.

Запропоновано експериментальний метод, що дозволяє істотно підсилити смуги в ІЧ спектрах поглинання низькотемпературних плівок, використовуючи стандартну апаратуру матричної ізоляції. Ефект досягається за рахунок інтерференційного підсилення електромагнітної хвилі при використанні підшару з плівки аргону. В діапазоні 2000–500 см⁻¹ з розділенням 3 см⁻¹ отримані ІЧ фур’є спектри низькотемпературних плівок молекул урацилу (Ur). При низьких температурах були вирощені тонкі плівки Ur завтовшки близько 0,3 мкм на поверхні плівок аргону товщиною 2,3 та 1,1 мкм. Для першої двошарової структури зареєстровано підсилення в спектральній області 1250–500 см⁻¹ , а для другої в діапазоні 2000–500 см⁻¹ . Завдяки підсиленню, в спектрі низькотемпературної плівки урацила вперше зареєстровані смуги поглинання в області позаплощинних деформаційних коливань 1000–500 см⁻¹ . Встановлено, що позаплощинні фундаментальні моди NH груп Ur найбільш чутливі до змін кристалічної структури плівки. Показано, що спектр поглинання відігрітої до кімнатної температури плівки Ur відрізняється від спектру кристала Ur, отриманого з розчину, що свідчить про відмінність в їхніх структурах.

The experimental method has been proposed which makes it possible to substantially enhance of the bands in the infrared absorption spectra of low-temperature films by using the standard matrix isolation equipment. The effect is achieved due to the interference amplification of the electromagnetic wave when using an underlayer of argon film. The infrared Fourier spectra of low-temperature films of uracil molecules (Ur) were obtained in the range 2000–500 cm⁻¹ with a resolution of 3 cm⁻¹ . At low temperatures, thin Ur films with a thickness of about 0.3µ were grown on the surface of the 2.3 and 1.1µ thick argon films. The gain in the spectral range of 1250–500 cm⁻¹ is recorded for the first bilayer structure, and for the second bilayer structure in the range of 2000–500 cm⁻¹ . Owing to the amplification, in the spectrum of the low-temperature uracil film, the absorption bands were first recorded in the region of the out-of-plane deformation vibrations: 1000–500 cm⁻¹ . It is established that the out-of-plane fundamental NH modes of Ur groups are most sensitive to changes in the crystal structure of the film. It is shown that the absorption spectrum of the Ur film heated to room temperature differs from the spectrum of the Ur crystal obtained from the solution, which indicates a difference in their structures.