|
有機開殻分子は局在化した不対電子に起因する高い三次非線形光学(NLO)物性を有することから、新奇量子機能性材料としての応用が期待されている。このような材料設計を行う上で、集合型構造と電子状態、電子状態と三次NLO物性の関係性を段階的に解明することが重要となる。本研究では、有機開殻分子集合系の電子状態を統一的に扱うための理論模型や計算・解析法を開発し、検討例の少ない分子集合系レベルの三次NLO物性制御に関する新たな知見を得ることを目的とする。本年度は、局所的な不対電子間相互作用の指標を導入し、不対電子間相互作用と集合系の最高占有分子軌道(HOMO)と最低非占有分子軌道(LUMO)のエネルギー差（HOMO-LUMO gap）の関係性を検討した。ヒュッケル模型を用いた検討から集合系のHOMO-LUMO gapが消失する新しい条件を見出した。さらに、この性質が同様の幾何構造を有する有機開殻分子集合系においても成り立つことを量子化学計算に基づく検討により明らかにした。これらの成果は査読を経て国際的に著名な学術誌に掲載されている。
それに加え、昨年度、構造因子として電子酸化状態と軌道広がり、電子状態の因子として電荷密度に着目して、集合系構造と電子状態の相関についての検討に関して、原子価配置間相互作用(VBCI)模型に基づくさらなる解析を行った。これらの成果も査読を経て国際的に著名な学術誌に掲載されている。
|
