研究課題
シングレットフィッション (SF) は、光励起で生成した一重項励起子が2つの三重項励起子に分離する光化学過程であり、三重項融合 (TF) はこの逆過程である. SFは、１つの一重項励起子を２つの三重項励起子に分離することから、三重項励起子を構成している電荷対を分離することにより光電変換効率を上げることが期待されている. 三重項励起子は一重項励起子と比較して寿命が長いという利点もある. 一重項励起子は三重項励起子よりも寿命が短く発光により減衰する. 本研究では、TFが拡散を介して起こる場合、TFから再生成した一重項励起子が前述の寿命よりも遅く減衰する蛍光を示す現象に着目した。この遅延蛍光の起こる機構の解明を目的としている. 拡散という普遍的な現象に対する結晶構造に由来する三重項励起子の拡散異方性の影響について理論と実験の両面から調査した. テトラセンについては遅延蛍光の冪乗則に従う減衰の測定から拡散を介して起こっていると結論することができることを確立することができた.これに対して、結晶異方性の強いルブレンについては、遅延蛍光の冪乗則に従う減衰について拡散を介していると解釈できるが、拡散の次元依存性について他のグループと解釈が分かれている.理論的には遅延蛍光の冪乗則に従う減衰は２次元以上では次元dを用いて指数は-d/2と表されるが、一次元系では-1/2ではなく-3/2となることが知られていないことが原因と考えられる.最終年度では、本研究で得られた理論的な手法を拡張し、励起子の解離効率の温度依存性及び結晶性依存性について調査した. 結晶性が悪い方が解離効率が高いという結果と結晶性が良い方が解離効率が高いという相反する結果が知られていたが、励起子の解離効率が高い場合には結晶性が良い方が解離効率が高く、低い場合には結晶性が悪い方が解離効率が高くなる場合があることを示した.
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すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (1件)
The Journal of Chemical Physics
巻: 154 ページ: 134104(10pages)
10.1063/5.0045008
