Exploring new frontiers of photo-functional molecules using quantum superposition

• Project/Area Number: 24K21248
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 35:Polymers, organic materials, and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 安田 琢麿 九州大学, 高等研究院, 教授 (00401175)
• Project Period (FY): 2024-06-28 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥26,000,000 (Direct Cost: ¥20,000,000、Indirect Cost: ¥6,000,000); Fiscal Year 2027: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2026: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2025: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2024: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: 量子重ね合わせ状態 / エキシトン / 重畳蛍光 / 光アップコンバージョン / 狭帯域発光

Outline of Research at the Start

エキシトンはクーロン力により束縛状態にある電子－正孔対であり、それ自体が光機能を支配している。また、エレクトロニクスとフォトニクスを繋ぎ媒介する準粒子と捉えることもできる。ここで、通常の蛍光や燐光の放射過程よりも速い励起三重項／一重項状態間のスピン変換を誘起できれば、本質的に両者を区別できない新しい励起量子状態を実現することができる。その時空間スピンダイナミクスをコントロールできれば、従来概念とは一線を画す新しい発光機能や量子機能を開拓できる。本研究では、このような特異な光分子システムの体系的な材料探索、光物理特性の解明、ならびに新機能の開拓を目指す。