光励起ダイナミクス及び分子運動への外部電場効果

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2-ハイドロキシキノリン分子(2-HQ)をポリメタクリル酸メチル(PMMA)およびポリビニルアルコール(PVA)ポリマー中にドープした試料の電場吸収スペクトルの温度依存性に基づいて分子の方向が高分子中において電場により再配向することを明らかにした論文を無事完成させて発表することができた。さらに電界発光材料や発光性電界効果型トランジスタの材料として有望視されている高分子のポリフルオレン(PFO)誘導体およびポリフェニレンビニレン(PPV)誘導体に関しても同様の電場吸収、電場発光測定を行い、光励起に伴う電子構造の変化、電子励起状態からのダイナミクスへの電場効果を調べた。その結果、どちらの高分子の場合も発光特性への顕著な電場効果が観測された。PFOの場合は、低エネルギー励起では、得られる電場発光スペクトルは発光スペクトルの1次微分の形となり、単なるシュタルクシフトが観測されるだけなのに対し、高エネルギー励起では顕著な電場消光が観測された。発光減衰曲線への電場効果を調べた所、電場消光は光励起状態から電場により電荷分離が誘発されること、その効率は励起エネルギーが大きくなればなるほど大きくなることがわかった。またこれらの電場効果に対する顕著な温度依存性も明らかにすることができた。PPV高分子の場合もPFOと類似の光励起波長依存性を示すことを明らかにした。また、PPVでは、長波長励起では電場による発光の増強という珍しい現象が観測された。ただし、励起エネルギーを大きくしていくと電場消光が起こるのはPFOの場合と同様である。電場消光の機構としては、PFOの場合と同様、電場誘起の電荷分離がより高い励起状態からより効率的に起こるためと考えられる。