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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Spatiotemporal Analysis of Dynamic Exciton by Solid-State NMR

Planned Research

Project AreaDynamic Exciton: Emerging Science and Innovation
Project/Area Number 20H05837
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

鈴木 克明  京都大学, 化学研究所, 助教 (90747859)

Project Period (FY) 2020-11-19 – 2025-03-31
Keywords動的エキシトン / 固体NMR / 非晶 / 有機EL / 有機薄膜太陽電池
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、A03梶との共同研究を進め、熱活性遅延蛍光(TADF)材料のコンフォメーション解析を進めた。具体的には、ドナー-アクセプター間のねじれ角について、分布を含めた解析を行うためのNMRシミュレーションを行い、13C, 2HラベルしたTADF材料の合成、固体NMR測定を行い、非晶膜中におけるをねじれ角の分布を明らかにすることができた。
さらにドナーアクセプター型のTADF材料について、その連結部にあるベンゼン環の運動と発光特性の相関を解明するために、TADF分子の各原子における化学シフト異方性測定を行い、現在その解析を進めている。
また、本年度はNMRのノイズ除去法を新たに開発した。本手法を用いることによりNMR解析の精密化、測定時間の短縮、使用サンプル量の低減が期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は主に、A03梶との共同研究を進め、有機電界効果トランジスタに用いるドナー・アクセプター混合物の構造解析を行った。TADF材料のコンフォメーション解析に関しても、二次元固体NMRの測定結果とシミュレーション結果との比較からねじれ角の分布に踏み込んだ解析を行うことができた。また、TADF材料の運動性解析に関しては、測定データは得られたもののノイズが多く詳細な解析が困難であった。そこで新たな展開としてNMRのノイズ除去法を開発にまで至った。この手法はESR等のNMR以外の測定法にも展開可能である。
以上のことから研究はおおむね順調に進んでいると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

本年度に開発したNMRのノイズ除去法は、1次元測定に加え2次元にも適用可能であり、通常長時間を要するNMR測定時間の短縮、サンプル量の低減が可能である。加えてESR測定やラマン分光測定等にも応用することが可能であるため、今後、共同研究としてA02小堀や山方のデータ解析に展開していく。

  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Thioxanthone-containing blue thermally activated delayed fluorescent emitter2023

    • Author(s)
      Natsuko Kanno, Yongxia Ren, Yu Kusakabe, Katsuaki Suzuki, Katsuyuki Shizu, Hiroyuki Tanaka, Yoshimasa Wada, Hiromichi Nakagawa, Jan Geldsetzer, and Hironori Kaji
    • Journal Title

      Appl. Phys. Express

      Volume: 16 Pages: 11006

    • DOI

      10.35848/1882-0786/acb3ad

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Donor-Acceptor 10-Cycloparaphenylene and Its Use as an Emitter in an Organic Light-Emitting Diode2023

    • Author(s)
      Dongyang Chen, Yoshimasa Wada, Yu Kusakabe, Liansheng Sun, Eiichi Kayahara, Katsuaki Suzuki, Hiroyuki Tanaka, Shigeru Yamago, Hironori Kaji, and Eli Zysman-Colman
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 25 Pages: 998-1002

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.3c00127

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dynamic nuclear polarization - nuclear magnetic resonance for analyzing surface functional groups on carbonaceous materials2023

    • Author(s)
      Hideka Ando, Katsuaki Suzuki, Hironori Kaji, Takashi Kambe, Yuta Nishina,Chiyu Nakano, Kazuma Gotoh
    • Journal Title

      Carbon

      Volume: 206 Pages: 84-93

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2023.02.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Imidazole Acceptor for Both Vacuum-Processable and Solution-Processable Efficient Blue Thermally Activated Delayed Fluorescence2022

    • Author(s)
      Yu Kusakabe, Yoshimasa Wada, Tomoya Misono, Katsuaki Suzuki, Katsuyuki Shizu and Hironori Kaji
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 7 Pages: 16740 - 16745

    • DOI

      10.1021/acsomega.2c01308

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Near-infrared-red-orange thermally activated delayed fluorescence emitters using a strong tetracoordinated difluoroboronated acceptor2022

    • Author(s)
      Yongxia Ren, Hiromichi Nakagawa, Katsuaki Suzuki, Weizhe Hu and Hironori Kaji
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys.

      Volume: 61 Pages: 081001[1-5]

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac7a7c

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高効率TADF分子の開発と固体NMRによる有機非晶材料の構造解析2023

    • Author(s)
      ○鈴木 克明, 梶 弘典
    • Organizer
      International CPL and CPEL Conference 2023
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] チオキサントンを用いた新規熱活性化遅延蛍光材料の開発2023

    • Author(s)
      〇菅野 奈都子, Ren Yongxia, 日下部 悠, 鈴木 克明, 志津 功將, 和田 啓幹, Geldsetzer Jan, 梶 弘典
    • Organizer
      第70回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] Structural Analysis of Organic Semiconducting Materials By Solid State NMR2022

    • Author(s)
      K. Suzuki , H. Kaji
    • Organizer
      241st ECS Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 固体 NMR による有機 EL 発光材料の定量的非晶構造解析2022

    • Author(s)
      ○梶 弘典 、鈴木 克明
    • Organizer
      第 61 回 NMR 討論会(2022)
    • Invited
  • [Presentation] Molecular scale analysis of charge transport in organic amorphous systems by multiscale simulation2022

    • Author(s)
      Hiroki Sato, Hironori Kaji
    • Organizer
      ICEL2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Thioxanthone‐containing Blue Thermally Activated Delayed Fluorescent Emitter2022

    • Author(s)
      Natsuko Kanno, Yongxia Ren, Yu Kusakabe, Katsuaki Suzuki, Katsuyuki Shizu, Hiroyuki Tanaka,
    • Organizer
      ICEL2022
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-12-25  

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