量子液体中に閉じこめられた多電子系の精密理論スペクトロスコピー

量子液体中限制的多电子系统的精确理论光谱

基本信息

批准号：
04F04119
负责人：
中辻博
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では、SAC-CI法を用いてπ共役分子や有機EL素子に応用されている分子の理論スペクトロスコピーを行い、その光電子過程を明らかにすることを目的とした。本年度は、エネルギー勾配法を用いて、励起状態における構造変化を評価し、発光過程のメカニズムの解明を行い、さらに、それらが集積した場合の光学特性の変化について研究した。有機EL素子において、高い発光性能をもつポリフェニレンおよびポリフェニレンビニレンについて、強い発光を示す第一励起状態を研究した。光吸収・発光エネルギーの鎖長依存性を極めた高い精度で実験値を再現することに成功した。ポリフェニレンでは、非平面構造が安定であるが、構造最適化の結果は、実験結果を極めてよく再現した。フェニレンビニレンでは、励起状態においても平面構造をとることを示し、発光エネルギーについても実験値をほぼ定量的に再現する結果が得られた。また、励起状態における構造変化を静電力理論から定性的に説明することに成功した。4π電子系の分子である、ブタジエン・アクロレイン・グリオキサールの一重項励起状態、三重項励起状態の精密な帰属を行った。数多くの励起状態の構造最適化を行い、励起状態の構造変化について検討した。また、2電子励起状態に注目し、SAC-CI法がこれらの電子過程を精密に記述することを示した。グリオキサールの2電子励起状態については、本理論計算が初めての研究であり、強度は小さいが極めて低いエネルギー領域に存在することを示した。

在本研究项目中，我们使用SAC-CI方法对π共轭分子和应用于有机EL器件的分子进行了理论光谱分析，旨在阐明它们的光电过程。今年，我们使用能量梯度方法来评估激发态的结构变化，阐明发光过程的机制，并研究将这些结合起来时光学特性的变化。在有机EL器件中，我们研究了聚苯撑和聚苯乙撑的第一激发态，它们表现出很强的发光性，具有很高的发光性能。我们成功地以极高的精度再现了关于光吸收和发射能量的链长依赖性的实验值。在聚苯中，非平面结构稳定，结构优化结果很好地再现了实验结果。即使在激发态下，亚苯基亚乙烯基也显示出具有平面结构，并且获得了几乎定量地再现了发射能量的实验值的结果。我们还成功地从静电力理论中定性地解释了激发态的结构变化。我们对具有 4π 电子系统的分子丁二烯、丙烯醛和乙二醛的单重激发态和三重激发态进行了精确分配。我们对许多激发态进行了结构优化，并研究了激发态的结构变化。我们还关注双电子激发态，并表明 SAC-CI 方法准确地描述了这些电子过程。该理论计算是首次对乙二醛的双电子激发态进行研究，表明其存在于极低的能量区域，尽管强度很小。