| 研究課題/領域番号 |
20J21226
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
西郷 将生 九州大学, 理学府, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| キーワード | 時間分解赤外分光 / 熱活性化遅延蛍光 / 励起状態構造ダイナミクス / レーザー分光 / 量子化学計算 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では時間分解赤外分光法（TR-IR）などの過渡吸収分光と量子化学計算を用いることで熱活性化遅延蛍光分子の励起状態構造を明らかにし、スピン変換過程の制御を目指している。今年度は多重共鳴効果型の熱活性化遅延蛍光分子のダイナミクスおよび固体状態での構造ダイナミクスに焦点を当てて、研究を行った。
多重共鳴型の熱活性化遅延蛍光材料について基底状態と励起状態の構造変化が小さいことをこれまで見出してきたが、さらに量子化学計算を用いて、振動モードの解析や一重項状態と三重項状態間のスピン軌道相互作用の計算を詳細に行った。低振動数領域の複数の振動モードに沿って、複数の状態間のスピン軌道相互作用を計算することで、どのような振動モードがどのような状態間のスピン軌道相互作用に影響を与えているのかを調べた。これによりTADF過程に影響を与えている振動について明らかにした。この成果について、査読誌（Bull. Chem. Soc. Japan.）に投稿し、公開された。また本論文は、Selected Paperに選出された。
固体中における熱活性化遅延蛍光と励起状態構造ダイナミクスの相関について明らかにするべく、これまで溶液系で測定を行ってきた様々なTADF分子に対し、固体状態において時間分解赤外分光を用いて調査した。この結果の詳細については次年度中に論文として報告する予定である。
またこれまでの研究成果について分子科学討論会およびTADF workshopにて口頭発表を行った。他にも、5報の共著論文が公開された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度中に時間分解赤外分光法（TR-IR）および量子化学計算を用いて調べた多重共鳴効果型の熱活性化遅延蛍光材料の励起状態ダイナミクスについて詳細に解明することができ、その成果について査読誌（Bull. Chem. Soc. Japan.）に投稿し公開されるに至った。
前年度から取り組んでいる固体における時間分解測定にも進展があり、次年度中にまとめることが出来そうである。また、可視近赤外領域の過渡吸収分光装置の構築も行った。これらは研究計画に記載した通りであり、本研究課題は順調に遂行することができている。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに得られた知見に基づき、固体中でのTADF過程に必要な条件をより詳細に探索し、さらにはホスト材料中での状態についても検討する。カルバゾールビフェニルなどデバイスで実際に使用される頻度が高いホスト材料を選択し、実際のデバイスになるべく近い環境での観測にも挑戦する。また、量子化学計算による比較も並行して行う。ドープ下でのエネルギー移動やISC過程も含めて励起状態ダイナミクスを系統的に調べることで、デバイス中と近い環境下でのスピン変換過程の解明に取り組む。また本研究課題のまとめも並行して行う。
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