2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of photo-electronic-magnetic functions by anisotoropic assembly of luminescent open-shell molecules
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17H04870
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
草本 哲郎 分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, 准教授 (90585192)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ラジカル / 発光 / 金属錯体 / 磁場効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は架橋配位子として機能する発光ラジカルとして、初年度に開発したbisPyTMに加えて新たにtrisPyMを開発し、これらと亜鉛イオンとの錯形成反応を用いてbisPyTMからなる一次元鎖錯体およびtrisPyMからなる二次元シート錯体の新規合成に成功した。光特性試験の結果、これらの材料は、構成要素であるラジカルとは異なる発光特性を示すことを見出した。
ドナー・アクセプター型ラジカルTPA-Rを新規に開発した。このラジカルではHOMOとSOMOのエネルギー準位が逆転し、Aufbau則に従わない特異な電子状態を形成していることを明らかにした。またTPA-Rが弱いながらも近赤外領域で発光することを見出した。加えてTPA-Rが酸応答特性を示し、特に酸過剰状態において分子内電子移動に基づく混合原子価状態を形成することを見出した。これらの結果は、TPA-Rのような多機能性発光ラジカルが分子フォトニクス・エレクトロニクスの構成要素として有力であることを示している。
昨年度に発見したmagnetoluminescenceを示すラジカルドープ結晶について、発光スペクトルと共に発光寿命の磁場効果および温度効果を調べた。その結果、モノマー発光と考えられる発光帯には2つの発光種が関係していること、また2種類の発光種の寿命と存在比が異なる磁場効果を示すことを見出した。加えて時間分解発光スペクトル測定等により、magnetoluminescence挙動では、凝集したラジカルの基底状態における静的磁場効果と励起状態における動的磁場効果の両方が関与していることを見出した。ここで基底状態における静的磁場効果は通常の閉殻分子では見られない効果であり、本magnetoluminescenceがラジカルならではのメカニズムに基づくことを明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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