Mechanism of singlet fission elucidated by fluorescence-detected zero-field ESR and controlled by crystal morphology

Research Project

Project/Area Number	24K08371
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 32020:Functional solid state chemistry-related
Research Institution	Shizuoka Institute of Science and Technology
Principal Investigator	脇川祐介静岡理工科大学, 理工学部, 准教授 (90708512)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords	蛍光検出磁気共鳴 / シングレットフィッション / 三重項励起子
Outline of Research at the Start	脱炭素社会を背景に実用化が期待されている有機光電変換素子の開発において、１つの光子から２つの三重項励起子を生み出す一重項分裂（Singlet Fission, SF）が素子高性能化への鍵として注目されている。しかし、SF収率の高い材料は未だ少なく、SF機構は未解明である。これは、SFの支配因子である三重項励起子対を選択検出し、対の寿命を実験的に直接評価できる計測法が未確立であることに起因する。本研究では、ゼロ磁場の電子スピン共鳴法と蛍光計測を融合し、有機固体中の対状態を観測する新しいスピン計測法を確立する。また、対ダイナミクスに対する結晶構造の影響を解明することで、SFの制御法を創出する。