2007 Fiscal Year Annual Research Report
次世代共役ポリマーの革新機能の理論・シミュレーション
| Project/Area Number |
17067018
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
阿部 修治 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, ナノテクノロジー研究部門, 副研究部門長 (30356373)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下位 幸弘 産業技術総合研究所, ナノテクノロジー研究部門, 主任研究員 (70357226)
片桐 秀樹 産業技術総合研究所, 計算科学研究部門, 主任研究員 (60344206)
関 和彦 産業技術総合研究所, ナノテクノロジー研究部門, 主任研究員 (60344115)
|
|---|
| Keywords | 共役高分子 / 有機結晶 / オリゴマー / 光励起状態 / 励起子 / 発光 / 量子化学計算 / 理論 |
|---|
| Research Abstract |
1.共役高分子はパルス励起により複数の発光サイトが励起されるが,エネルギー移動により効率良く励起子が対消滅を起こす。対を形成できなかった1つの励起子が残り,1光子発生源となることが知られている。このプロセスをモデル化し1光子発生源となる条件を理論的に検討した。また,階層構造のために反応が様々な中間体を経由し,反応がそれぞれの中間体に固有な時定数で進行する場合について,光異性化が進行する割合が非指数関数となることを示した。光異性化反応は階層構造に特有な初期状態依存性を示し,光異性化反応の進行の仕方が励起波長に大きく依存することを見いだした。
2.アントラセンジスルホン酸の結晶の発光スペクトルのピーク波長や形状が結晶内溶媒分子によって変化し,場合によってエキシマー的な発光がみられる現象について,量子化学計算による解析を行なった。X線結晶構造解析のデータを参照して計算機上に結晶構造を再現し,隣接するアントラセン2分子対が形成する励起状態が周囲の分子の相互作用の下でどの程度の構造緩和をし得るかを,配置間相互作用法と分子力場法を用いたモデルで考察した。その結果,ジオキサンを溶媒として用いた場合にはベンゼン,チオキサンの場合よりも構造緩和が大きく,エキシマー的な発光に寄与している可能性が示唆された。また,結合クラスター法による高分子の励起状態計算のプログラムについて,種々のコーディング方法の性能評価を行なった。
3.ドナー官能基とアクセプター官能基を組み合わせた共役オリゴマーの光物性制御についてDFT法ならびに時間依存DFT法により,最低励起状態が分子内で電荷移動励起子的になっていることを明らかにした。さらに,チオフェン・フエニレンのコオリゴマー単結晶におけるダビドフ下枝励起子の性質とその起源を解明した。
|
