中性色素蒸着膜におけるJ会合体形成とその光物性

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有機低分子材料は、発光デバイスの材料として注目され、新規材料の合成からデバイス構造の検討まで幅広く研究が行われている。今年度は、材料合成やデバイス設計の指針を与えるために、蒸着条件が非線形光学特性に及ぼす影響について検討い、電子状態をより深く理解することを目指した。金属錯体については、前年度の研究で発光の始状態である励起状態の性質について明らかにしたので、今年度は発光の終状態である基底状態の性質に注目した。基底状態の波動関数が金属原子のd軌道成分を多く含むか、配位子のπ*成分を多く含むかで蛍光特性が大きく変化することが報告されていたので、どちらの成分がどれだけ含まれるかを定量的に評価する手法を確立した。これには電場変調分光を用い、信号が吸収スペクトルの1階微分形に対応するか二階微分形に対応するかで算出することに成功した。ビスアゾメチン色素については、製膜条件により成長するJ会合体で非線形感受率が大幅に増大することを明らかにした。また合わせて、非線形感受率特性の解析から、薄膜中ではJ会合体が基板に対して、垂直でも平行でもなく、斜め上方に向かって成長していることが明らかとなった。これは今後のAFM観察等によるJ会合成長のメカニズムを探る際に重要な知見となるものである。