有機EL燐光材料の理論的設計

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相対論的効果のひとつであるスピン軌道相互作用効果が遷移元素の化合物においてどのような傾向を示すか検証するために最も簡単な基礎分子である水素化物の理論計算を実行した.第1〜3系列遷移元素の一水素化物(mono-hydrides)のエネルギー的に低い状態の解離曲線をMCSCF法を用いて求めているが, MCSCF active space に問題が生じることが明らかになり,解決方法を模索している.さらに,第3系列遷移元素の二水素化物(di-hydrides)および四水素化物(tetra-hydrides)についても研究を行い,国際学会および論文として発表した.基底状態のスピン多重度が幾何学的構造によって変化し,それらのエネルギー差も比較的小さい.それゆえ,スピン軌道相互作用が重要な役割を果たす.有機ELの燐光材料として良く知られているbis-[2-(2-thienyl) pyridine]platinumとtris-(2-phenylpyridine)iridiumについて理論計算を実行し,燐光を導くスピン混合状態を特定し,これらの錯化合物が燐光材料分子として適する原因を明らかにした.さらに,配位子に置換基を導入したり,配位子そのものを変えることで適切な波長および強度を有する燐光を発する分子のデザインを試みている.この目的のために熱失活速度の適切な見積もり方法を考案中である.そして,アモルファス状態中における発光環境をQM/MM計算を用いて考察することも試みている.加えて,電子(正孔)注入層・転送層のシミュレーションも始めた.