無輻射遷移過程の解明とその深青色OLED材料の分子設計への応用

非辐射跃迁过程的阐明及其在深蓝色OLED材料分子设计中的应用

基本信息

批准号：
22K05253
负责人：
佐藤徹
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05253/
关键词：
無輻射遷移振電相互作用有機EL 内部転換系間交差

项目摘要

励起状態と基底状態間や励起状態間の遷移は、それがフォトンまたはフォノンのどちらにより引き起こされるかに応じて、輻射遷移と無輻射遷移に分類される。分子における核の運動を扱う表現としてBorn-Oppenheimer (BO)表現とCrude Adiabatic (CA)表現がある。本研究では、CA表現に基づき、多モードを考慮した内部転換速度定数の表式を導出し、9-フルオレノンを例として計算を行った。また、振電相互作用の密度形式である振電相互作用密度(VCD)および、振動双極子モーメントで重み付けした終振電状態の状態密度により、内部転換過程における振電相互作用とエネルギーギャップの役割について明らかにした。また、Mixed-spin crude adiabatic表現を用いて、全ての振動モードを考慮した系間交差速度定数の解析解を導出した。この表現では、系間交差はフォノンを駆動力とし、異なるスピン多重度の状態がスピン軌道相互作用により混合した状態間の遷移だとみなすことができる。そのため、フォノンを駆動力として、同一のスピン多重度間を遷移する内部転換と統一的な枠組みを与える。さらに、crude adiabatic表現を用いることで、振電相互作用の起源をVCDにより明らかにした。得られた解析解に基づき、９-フルオレノンのS1からT2、およびS1からT1への系間交差速度定数を定量的に計算し、系間交差過程における主要なプロモーティングモードと、電子励起エネルギーを受け取るアクセプティングモードを決定した。それらの振動モードのVCD解析から、９-フルオレノンにおける系間交差の起源を特定した。

激发态和基态之间以及激发态之间的跃迁分为辐射性或非辐射性，具体取决于它们是由光子还是声子引起。有玻恩-奥本海默 (BO) 和粗绝热 (CA) 表达式来处理分子中原子核的运动。在本研究中，我们基于CA表达式推导了考虑多种模式的内部转化率常数表达式，并以9-芴酮为例进行了计算。此外，振动相互作用和能隙在内部转换过程中的作用由振动相互作用密度（VCD）决定，振动相互作用密度是振动相互作用的密度形式，以及由振动加权的最终振动状态的状态密度。揭示了偶极矩。此外，利用混合自旋粗绝热表达式，我们推导了考虑所有振动模式的跨系统速率常数的解析解。在这个表达式中，系间跨越可以被认为是使用声子作为驱动力，通过自旋轨道相互作用混合的不同自旋重数状态之间的过渡。因此，我们提供了一个内部转换和一个统一的框架，用于使用声子作为驱动力在相同的自旋多重性之间进行转换。此外，通过使用粗绝热表达式，我们利用 VCD 阐明了电子振动相互作用的起源。根据得到的解析解，定量计算了9-芴酮从S1到T2以及从S1到T1的系间交叉速率常数，并确定了系间交叉过程中的主要促进方式和电子激发能的接受方式。已确定。通过对这些振动模式的 VCD 分析，我们确定了 9-芴酮系间交叉的起源。