分子集積で明らかにする超蛍光現象の創発

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光励起によって複数の発光体に誘起された双極子の振動の位相が狭い空間内で同期したとき、最早それら双極子は量子的に異なるものとしては扱えず、あたかも巨視的な一つの双極子であるかのように発光する「超蛍光」と呼ばれる現象を示す。近年、光デバイスの性能向上や量子光源への応用を指向した超蛍光固体材料の開発が無機化学分野で加速し始めているが、一体どのような集積構造がどのように超蛍光を導くのかは未だ謎に包まれており、また無機材料を発光体とした系では双極子の性質やその配列を自在に変化させ議論することは難しい。そこで本研究では、新たに有機分子を発光体とする系に超蛍光現象を展開し、超蛍光特性と発光体の集積様式との相関の解明に迫ることを目的とした。本年度は、用いる有機分子発光体として、優れた吸光・発光特性を持つことで知られる多環芳香族炭化水素（PAH）に着目した。配位高分子の形で集積させるための修飾を施したPAH分子数種の合成を行い、さらにそれを用いた結晶材料を作製することができた。また発光体の合成と並行して、作製した結晶材料の基礎光物性並びに蛍光寿命測定を温度可変で実施するための測定機器の整備を行った。試験測定を進める中で、未だ超蛍光現象は認められていないものの、作製したPAH分子が従来注目されてきたコロネンと同様に高い吸光度に加え長寿命燐光特性を示すことが判明し、優れた光物性を有することが裏付けられた。