| 研究課題/領域番号 |
21H02011
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35030:有機機能材料関連
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
平田 修造 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (20552227)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 量子化学計算 / 振動 / りん光 / 三重項励起状態 / スピン軌道相互作用 / 遷移双極子 / 蓄光 / 無輻射遷移 |
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| 研究成果の概要 |
さまざまな分子骨格に関して三重項からの輻射速度(kp)や三重項からの非放射遷移速度(knr)を推定する技術はなかった。本研究では、室温での振動による分子配座の変位までを加味した動的な量子化学計算を用いたkpとknrの推定法を提案した。kpとknrの両者において、提案した動的手法を用いた計算値は光学的な計測値との間に良好な線形の相関を示した。この推定法を用い、縮間構造内のヘテロ元素の面外振動や対称性を崩す振動変位などが、選択的にkpを増強させる要素となることを見出した。本手法は、三重項からホスト分子への分子間電子移動を経由した失活速度の明瞭化にも有効である。
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| 自由記述の分野 |
光化学、有機材料化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義はさまざまな分子骨格に対して三重項からの輻射遷移と非輻射遷移の両者を初めて論理的に議論できるツールを構築した点にある。本手法は長波長域の高収率の長寿命室温りん光を示す分子の実現していく上でも役立つツールとなる。また、三重項の失活過程は複雑で、非輻射遷移だけでなく、分子間電子移動過程を含む励起子拡散や電荷分離なども含まれ、それらは太陽電池や光触媒の性能の向上に重要な役割を果たす因子である。本結果は、三重項非輻射失活を予測できることで、それ以外の分子間電子移動過程を含む励起子拡散や電荷分離過程を定量化することができるという点において、社会的な意義を有するものである。
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