2020 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of mechanisms of thermally activated delayed fluorescence using multi-excitation transient spectroscopy
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19K15508
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
宮田 潔志 九州大学, 理学研究院, 助教 (80808056)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 機能性発光分子材料 / 熱活性遅延蛍光 / 超高速分光 / 時間分解赤外分光 / 有機EL / 時間分解発光分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、①ドナー-アクセプター（D-A）直列型の熱活性化遅延蛍光(TADF)分子の励起状態構造ダイナミクスの探索 ②pump-push-probe分光の装置開発 の二点に軸を置いた。
①初年度でターゲットにしたカルバゾール-ベンゾニトリルの系に対して、D-A直列型のTADF分子は、D-A間の二面角変化が励起状態物性に重要と考えられていた。この点を励起状態の分子構造変化の観点から捉えることは逆項間交差の理解にも、本計画を遂行する上でのpush光の選択指針を与えるため重要であり、時間分解赤外分光（TRIR）を用いて励起状態の振動スペクトルから検討を行った。結果として、励起状態でのD-A二面角の揺らぎが本質的に高効率なTADF過程を支えていることが知見として得られ、揺らぎによる蛍光活性化が分子のデザイン指針として重要となり得るという結論を得た。
②pump-push時間分解蛍光測定の検討を当初は進めていたが、瞬時蛍光とpush光で誘起される遅延蛍光と区別して観測することが困難であることがわかり、年度の途中からは発光によらない検出法であるpump-push-probe型の光学系の検討に注力した。ナノ秒レーザーとフェムト秒レーザーを組み合わせてpush光由来の信号変化を得られる光学系を構築できた。測定対象とした分子ではpush光として初めに採用した800 nmの領域に過渡吸収を持たないものが多く、信号変化が思うように得られていない部分があるが、現在 １．測定プログラムの改良によるノイズの低減 ２．対象とする系をTADF分子意外に拡張して原理検証に向いた系を視野を広げて模索 といった方向性でさらに検討を進めている。
今年度は研究計画の変更を余儀なくされた部分があり完全には計画の通りに進まなかったものの、対外発表・英文論文の発表もできたため着実な実績を出すことができたと考えている。
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