累積多層膜中における電荷移動相互作用に対する電場効果の研究

累积多层膜中电场对电荷转移相互作用的影响研究

• 批准号: 09740507
• 负责人: 西村 賢宣
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740507/
• 关键词: 電荷移動錯体; カルバゾール; テレフタル酸メチル; 蛍光スペクトル; 電場効果; 蛍光励起スペクトル; 光電流; 蛍光寿命測定

カルバゾールとテレフタル酸メチルをメチレン鎖(鎖長:n)によって連結した化合物(CnT)は、分子間光誘起電子移動によりエキサイプレックス(Exp)蛍光を発する。外部電場を印加した状態で試料の蛍光スペクトルおよび蛍光減衰曲線を測定し、電場が電荷移動状態に与える影響を検討した。カルバゾールの励起状態をテレフタル酸メチルが消光して生じるラジカルイオン対は、メチレン鎖に応じた双極子モーメントを持つことが期待され、外部電場がそのエネルギー準位を安定させることにより、カルバゾールの蛍光寿命も変化することが予想される。そこで、蛍光スペクトルならびに蛍光寿命の変化を直接測定することによって、外部電場が及ぼす励起状態からの緩和過程の動力学を明らかにすることを目的とした。PMMAのベンゼン溶液に溶かしたCnT(n=2,4,12)を、アルミ電極を蒸着した石英基板上にスピンコートしたのち、さらにアルミ電極を蒸着して、測定試料とした。CnT濃度はMMAユニットに対し、1,2,5,10mol%の4種類を用意し、アルミ電極にリード線を付け、蛍光分光器ならびに自作した蛍光寿命装置を使い、電場蛍光スペクトルおよび電場蛍光スペクトルを測定した。蛍光寿命の外部電場による変化は微小なので、外部電場を矩形波で印加し、電場の無印加時と印加時の蛍光寿命の差を取った。C2Tは外部電場により、カルバゾールモノマー部位(Cz)の蛍光寿命は変化しなかったが、C4TとC12Tでは蛍光寿命が減少し、外部電場によってCz^*の蛍光消光速度定数が増加することが分かった。定常光の電場蛍光実験では、C4TとC12Tの場合、外部電場印加によって、Cz^*の蛍光強度が減少することから、これが蛍光消光速度定数の増加に起因していることを明らかにした。一方、C2Tの場合、定常光実験ではCz^*が増加していたことから、一度生成したエキサイプレックスが外部電場によって解離し、再びCz^*が生成することを電場が促進していると理解される。以上の成果は、今回製作した装置で始めて明らかにされた。

カ ル バ ゾ ー ル と テ レ フ タ ル acid メ チ ル を メ チ レ ン lock (lock long: n) に よ っ て link し た compounds (CnT) は, intermolecular light induced electronic mobile に よ り エ キ サ イ プ レ ッ ク ス (Exp) 蛍 light を 発 す る. State of external electric field を Inca し た で sample の 蛍 light ス ペ ク ト ル お よ び 蛍 light damping curve し, electric charge mobile が を measurement に and え る influence を beg し 検 た. カ ル バ ゾ ー ル の excitation state を テ レ フ タ ル acid メ チ ル が extinction し て raw じ る ラ ジ カ ル イ オ ン は, seaborne メ チ レ ン lock に 応 じ た dipole モ ー メ ン ト を hold つ こ と が expect さ れ, external electric field が そ の エ ネ ル ギ ー quasi a を settle さ せ る こ と に よ り, カ ル バ ゾ ー ル の 蛍 も light life - the す る こ と が to think さ れ る. そ こ で 蛍 light ス ペ ク ト ル な ら び に 蛍 の light life - the を directly す る こ と に よ っ て が, external electric field and ぼ す excitation state か ら の の detente process dynamics を Ming ら か に す る こ と を purpose と し た. PMMA の ベ ン ゼ に ン solution dissolve か し た CnT を,4,12 (n = 2), ア ル ミ electrode を steamed し た Shi Yingji board に ス ピ ン コ ー ト し た の ち, さ ら に ア ル ミ electrode を steamed し て, determination of test material と し た. CnT concentration は MMA ユ ニ ッ ト に,2,5,10 し seaborne, 1 mol % 4 kinds を intention し の, ア ル ミ electrode に リ ー ド line を pay け, 蛍 optical splitter な ら び に made し た 蛍 life device を make い light, electric field 蛍 ス ペ ク ト ル お よ び electric field 蛍 light ス ペ ク ト ル を determination し た. 蛍 light life の external electric field に よ る - the tiny な は の で を rectangular wave で Inca し, external electric field, electric field の Inca when と Inca の 蛍 poor light life の を take っ た. C2T は external electric field に よ り, カ ル バ ゾ ー ル モ ノ マ ー parts (Cz) の 蛍 は light life - the し な か っ た が, C4T と C12T で は 蛍 light life が reduce し, external electric field に よ っ て Cz ^ * の 蛍 light extinction speed limit が raised す る こ と が points か っ た. Will run の 蛍 light electric field be 験 で は, C4T と C12T の occasions, the external electric field Inca に よ っ て, Cz ^ * の 蛍 light intensity が reduce す る こ と か ら, こ れ が 蛍 light extinction speed limit の raised に cause し て い る こ と を Ming ら か に し た. Side, C2T の occasions, run be 験 で は Cz ^ * が raised plus し て い た こ と か ら, once generated し た エ キ サ イ プ レ ッ ク ス が external electric field に よ っ て dissociation し, び Cz again ^ * が generated す る こ と が を electric field to promote し て い る と understand さ れ る. The above <s:1> achievements <e:1> and the production of the た た device で this time are now めて clear ら にされた にされた.

项目成果

Y.Nishimura: "Electric field effect on the charge migration of methylene-linked carbazole and terephthalic acid methyl ester in PMMA polymer films" Molecular Crystals and Liquid Crystals. 315. 181-186 (1998)

Y.Nishimura：“电场对 PMMA 聚合物薄膜中亚甲基连接咔唑和对苯二甲酸甲酯电荷迁移的影响”《分子晶体和液晶》。

H.Shiratori: "Coordination control of intramolecular electron transfer in boronate ester-bridged donor-acceptor molecules" Chemical Communications.15. 1539-1540 (1998)

H.Shiratori：“硼酸酯桥供体-受体分子中分子内电子转移的协调控制”Chemical Communications.15。

S.Umeuchi: "Electric field effects on absorption and fluorescence spectra of pyrene doped in a PMMA polymer film" Thin Solid Films. 311. 239-245 (1997)

S.Umeuchi：“电场对 PMMA 聚合物薄膜中掺杂的芘的吸收和荧光光谱的影响”固体薄膜。

A.Nakano: "Windmill-Like Porphyrin Arrays as Potent Light-Harvesting Antenna Complexes" Angewandte chemie.International Ed.in English. 37. 3023-3027 (1998)

A.Nakano：“风车状卟啉阵列作为有效的光捕获天线复合体”Angewandte chemie.国际版英文版。

N.Ohta: "Electric-field-induced quenching of exciplex fluorescence and photocurrent generation in a mixture of ethylcarbazole and dimethyl terephthalate doped in a PMMA polymer film" J.Phys.Cehm.B. 102. 1539-1540 (1998)

N.Ohta：“掺杂在 PMMA 聚合物薄膜中的乙基咔唑和对苯二甲酸二甲酯混合物中电场诱导的激基复合物荧光和光电流产生的猝灭”J.Phys.Cehm.B。