Development of Highly Efficient Solid-State Photon Upconversion System with Plasmonic Nano-Interface Research Project

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本年度は、ペリレンジイミドを骨格とする色素化合物の合成とその物性研究を実施した。(1) ホットバンド吸収型光アップコンバージョン(HBA-UC)ペリレンジイミド化合物に635nmの赤色レーザーを照射すると、より短波長の黄色発光するUCプロセスであった。低濃度から高濃度までの濃度依存吸収・発光スペクトルを測定したところ、高濃度では自己吸収を除く会合体由来の光吸収は確認されなかったが、濃度依存NMRではペリレンコアのスタッキングと分子間Hバンドが見られた。しかし、635nmのレーザーで励起するとスペクトルは2つのピークを示し、540nmに発光ピークを持つ弱いUC発光と、670nm付近に強い発光ピークを示した。発光の光強度依存による実験から、発光とレーザー強度の間に直線的な比例関係を示した。これは単一光子吸収過程を意味する。温度依存性発光では、温度が上がると540nmのピークが強くなり、HBA-UC過程に相当し、670nmのピークは弱くなることが示された。(2)ペリレンジイミド系化合物の超分子重合反応ペリレンジイミド系化合物は貧溶媒中で超分子キラリティを有する凝集体の形成が観察された。この凝集体は強い円二色性（CD）を示したが、分子分散状態ではCDは検出されなかった。さらに、新たに調製したサンプルではナノ粒子が観察され、これらはナノヘリックス構造およびナノチューブ構造に進化することがわかった。螺旋構造は、新たに調製したナノ粒子と比較して、CDと発光が向上していることが確認された。