蛍光検出ゼロ磁場ＥＳＲによる一重項分裂の機構解明と結晶モルフォロジーによる制御

• 研究課題/領域番号: 24K08371
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分32020:機能物性化学関連
• 研究機関: 静岡理工科大学
• 研究代表者: 脇川 祐介 静岡理工科大学, 理工学部, 准教授 (90708512)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2024年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 蛍光検出磁気共鳴 / シングレットフィッション / 三重項励起子

研究開始時の研究の概要

脱炭素社会を背景に実用化が期待されている有機光電変換素子の開発において、１つの光子から２つの三重項励起子を生み出す一重項分裂（Singlet Fission, SF）が素子高性能化への鍵として注目されている。しかし、SF収率の高い材料は未だ少なく、SF機構は未解明である。これは、SFの支配因子である三重項励起子対を選択検出し、対の寿命を実験的に直接評価できる計測法が未確立であることに起因する。本研究では、ゼロ磁場の電子スピン共鳴法と蛍光計測を融合し、有機固体中の対状態を観測する新しいスピン計測法を確立する。また、対ダイナミクスに対する結晶構造の影響を解明することで、SFの制御法を創出する。