Nonradiative Transition Beyond Energy-Gap Law in Fused-Ring pi-Conjugated Molecules

令和4年度は、バンドギャップエネルギーの異なる種々の縮環系π共役分子の輻射ならびに無輻射遷移速度を蛍光寿命ならびに発光量子収率測定を行うことにより系統的に検討した。まず溶液系について検討したところ、輻射遷移速度はバンドギャップエネルギーによらずほぼ一定の値を示し、モル吸光係数と良い相関を示すことから遷移双極子モーメントに支配されていることが分かった。いずれの分子もほぼ同程度のモル吸光係数を示したことから輻射遷移速度もバンドギャップエネルギーによらずほぼ一定の値を示したと考えられる。一方、無輻射遷移速度はバンドギャップエネルギーに対して一見するとばらついた値であり明瞭な傾向が見られないものの、再配向エネルギーの大きな分子群と小さな分子群に分けて解析すると、それぞれの分子群ごとにエネルギーギャップ則が成立することを明らかにした。興味深いことに、再配向エネルギーの小さな群は大きな群よりも無輻射遷移速度が抑制されており一重項励起子が長寿命であることを見出した。さらに、高分子薄膜に分散することにより分子内回転や振動を抑制した系の構築を試みた。ポリスチレンを媒体して用いると分子分散せずに薄膜中においても凝集構造が見られたが、オレフィン系ポリマーを媒体として用いると低濃度で分子分散した膜が得られることを見出した。濃度を変えて凝集状態を系統的に変えた系に対して同様の測定を行い、凝集状態が輻射ならびに無輻射遷移速度に対してどのような影響を与えるのかについて検討する予定である。

令和4年度は、バンドギャップエネルギーの異なる種々の縮環系π共役分子の輻射ならびに無輻射遷移速度を蛍光寿命ならびに発光量子収率測定を行うことにより系統的に検討した。まず溶液系について検討したところ、輻射遷移速度はバンドギャップエネルギーによらずほぼ一定の値を示し、モル吸光係数と良い相関を示すことから遷移双極子モーメントに支配されていることが分かった。いずれの分子もほぼ同程度のモル吸光係数を示したことから輻射遷移速度もバンドギャップエネルギーによらずほぼ一定の値を示したと考えられる。一方、無輻射遷移速度はバンドギャップエネルギーに対して一見するとばらついた値であり明瞭な傾向が見られないものの、再配向エネルギーの大きな分子群と小さな分子群に分けて解析すると、それぞれの分子群ごとにエネルギーギャップ則が成立することを明らかにした。興味深いことに、再配向エネルギーの小さな群は大きな群よりも無輻射遷移速度が抑制されており一重項励起子が長寿命であることを見出した。さらに、高分子薄膜に分散することにより分子内回転や振動を抑制した系の構築を試みた。ポリスチレンを媒体して用いると分子分散せずに薄膜中においても凝集構造が見られたが、オレフィン系ポリマーを媒体として用いると低濃度で分子分散した膜が得られることを見出した。濃度を変えて凝集状態を系統的に変えた系に対して同様の測定を行い、凝集状態が輻射ならびに無輻射遷移速度に対してどのような影響を与えるのかについて検討する予定である。