エキシトンダイナミクスを用いた励起エネルギー移動に対する構造依存性の理論的解明

本研究は、系全体の構造と励起エネルギー移動との関係を調べることを目的とし、これまで電子とホールとが同じモノマー上にあるフレンケルエキシトンモデルを用いてきたが、異なったモノマー上にわかれるワーニエエキシトンモデルを考慮しても同様の結果が得られるのか、モデルの適用範囲の問題があった。近年のコンピューターのパワーの発達によりある程度小さなモデルであれば可能であると考え、分子軌道法を用いたダイナミクスを実行した。分子軌道法にはINDOを用いて、さらにSCIを行って励起状態を計算した。そしてこれまで開発してきたエキシトンの時間発展方程式をワーニエエキシトンモデルに拡張し、プログラムを作成した。具体的な系としてはフェニルアセチレンデンドリマーの一部であるY字部分を取り出した。そのモデルに対して光を照射後のダイナミクスを数値的に実行した。その結果、フレンケルエキシトンモデルの場合とほぼ同様のエキシトンの移動が見られ、これまでのモデルで報告した内容についての一般性が得られた(J.Chem.Phys.)。本研究遂行のためには、大きな構造に対してダイナミクスを行う必要があるため、フレンケルエキシトンモデルを用いて従来の計算をつづけていくことにした。前回までで、リング型の分子集合体が幾つかある場合には、それぞれのリングの半径やリング上の分子数が主要なパラメーターであることがわかったが、さらに同じ種類のリングの個数を増やしていくと多段階の励起エネルギー移動は起こりにくいことがわかった。このことはリングの集合による効果はリング2個分ほどにしか及ばなく、リングを構成要素とするとそのリング同士の配置やまわりの環境の影響を受けにくい事がわかった。(論文投稿予定)

本研究は、系全体の構造と励起エネルギー移動との関係を調べることを目的とし、これまで電子とホールとが同じモノマー上にあるフレンケルエキシトンモデルを用いてきたが、異なったモノマー上にわかれるワーニエエキシトンモデルを考慮しても同様の結果が得られるのか、モデルの適用範囲の問題があった。近年のコンピューターのパワーの発達によりある程度小さなモデルであれば可能であると考え、分子軌道法を用いたダイナミクスを実行した。分子軌道法にはINDOを用いて、さらにSCIを行って励起状態を計算した。そしてこれまで開発してきたエキシトンの時間発展方程式をワーニエエキシトンモデルに拡張し、プログラムを作成した。具体的な系としてはフェニルアセチレンデンドリマーの一部であるY字部分を取り出した。そのモデルに対して光を照射後のダイナミクスを数値的に実行した。その結果、フレンケルエキシトンモデルの場合とほぼ同様のエキシトンの移動が見られ、これまでのモデルで報告した内容についての一般性が得られた(J.Chem.Phys.)。本研究遂行のためには、大きな構造に対してダイナミクスを行う必要があるため、フレンケルエキシトンモデルを用いて従来の計算をつづけていくことにした。前回までで、リング型の分子集合体が幾つかある場合には、それぞれのリングの半径やリング上の分子数が主要なパラメーターであることがわかったが、さらに同じ種類のリングの個数を増やしていくと多段階の励起エネルギー移動は起こりにくいことがわかった。このことはリングの集合による効果はリング2個分ほどにしか及ばなく、リングを構成要素とするとそのリング同士の配置やまわりの環境の影響を受けにくい事がわかった。(論文投稿予定)