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2018 年度 実績報告書

磁場効果を用いたシングレットフィッションのメカニズム解明および新規材料開発の指針

研究課題

研究課題/領域番号 16H04093
研究機関埼玉大学

研究代表者

若狭 雅信  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40202410)

研究分担者 矢後 友暁  埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (30451735)
加藤 隆二  日本大学, 工学部, 教授 (60204509)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードSinglet Fission / 30 T超強磁場 / 磁場効果 / ジフェニルヘキサトリエン
研究実績の概要

1. 30 T超強磁場分光測定装置の構築: 有機結晶の発光強度を高精度に測定できる30 T超強磁場分光測定装置の開発をおこなった。昨年度,磁場を30 Tに拡張するためパルスマグネットの再運用を試みたが,マグネットの老朽化が激しくマグネットを修理する必要が生じた。そこで,学内の工作工場と連携してマグネット修理を行い,30 T発生に成功した。また,計画どおり,磁場中で試料を回転できる非磁性の回転ステージを設計・製作し,異方性についても詳細に測定できるようになった。結果として,0-30 Tパルス磁場下で有機結晶の発光 強度を高精度に測定できるようになった。
2.Singlet Fissionの量子収率:Singlet Fissionの量子収率(φSF)を求めるためには,生成する励起三重項の収量を見積もる必要があり,結晶中で三重項エネルギーが低いSinglet Fission分子では,その定量は難しい。一方,励起三重項の観測方法として T-T吸収がよく用いられるが,結晶中での吸光係数(ε)が不明なため,やはり励起三重項の収量を見積もることは容易ではない。そこで,昨年度から継続して,新しい手法である蛍光と過渡吸収を組み合わせて解析することで,ジフェニルヘキサトリエンなどのよく知られているSinglet Fission材料のφSFの見積を試みた。
3.新しいSinglet Fission材料開発の指針:これまでの研究で三重項対の構造とSinglet Fission収率に相関があることがわかった。それらをもとに新しいSinglet Fission材料開発の指針を検討した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Exploring the Structure of an Exchange-Coupled Triplet Pair Generated by Singlet Fission in Crystalline Diphenylhexatriene: Anisotropic Magnetic Field Effects on Fluorescence in High Fields2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Kei、Yago Tomoaki、Wakasa Masanobu
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 122 ページ: 22264~22272

    • DOI

      doi.org/10.1021/acs.jpcc.8b06026

    • 査読あり
  • [学会発表] “9,10-ジフェニルアントラセン単結晶中の T-T 消滅による蛍光に対する磁場効果”2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川貴一・矢後友暁・若狭雅信
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会(甲南大学 岡本キャンパス)
  • [学会発表] "Spin exchange model for singlet fission and triplet energy transfer"2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yago
    • 学会等名
      27th PhotoIUPAC DUBLIN 2018 (University College of Dublin, Doublin, Ireland)
    • 国際学会
  • [学会発表] "The structure of an exchange coupled triplet pair generated by singlet fission in crystalline diphenylhexatriene"2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yago, K. Ishikawa, M. Wakasa
    • 学会等名
      7th PhotoIUPAC DUBLIN 2018 (University College of Dublin, Doublin, Ireland)
    • 国際学会
  • [学会発表] “三重項増感反応によるゲルミレンの発生とその反応性”2018

    • 著者名/発表者名
      若松郁佳・矢後友暁・若狭雅信
    • 学会等名
      2018年光化学討論会(関西学院大学 上ヶ原キャンパス)
  • [学会発表] “シングレットフィッションおよび三重項エネルギー移動に関するスピン交換モデル”2018

    • 著者名/発表者名
      矢後友暁
    • 学会等名
      2018年光化学討論会(関西学院大学 上ヶ原キャンパス)
  • [学会発表] “磁場効果を用いたシングレットフィッションにおける反応中間体の構造解析と電子的相互作用の計測”2018

    • 著者名/発表者名
      石川慶・矢後友暁・若狭雅信
    • 学会等名
      第57回電子スピンサイエンス学会年会(北海道大学 学術交流会館)
  • [学会発表] “イオン液体中での光誘起電子移動反応に対する磁場効果の原因”2018

    • 著者名/発表者名
      土田暉・矢後友暁・若狭雅信
    • 学会等名
      第57回電子スピンサイエンス学会年会(北海道大学 学術交流会館)
  • [学会発表] “シングレットフィッションによって生じる三重項対で観測される磁場効果曲線の形状”2018

    • 著者名/発表者名
      矢後友暁・吉田朋美・若狭雅信
    • 学会等名
      第57回電子スピンサイエンス学会年会(北海道大学 学術交流会館)

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公開日: 2019-12-27  

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