最新の研究成果

本研究のポイント

◇光に対して安定性のあるペンタセン誘導体^※1として化学メーカーから市販されているTIPS-ペンタセンの100倍以上の光耐久性を実現。

◇重原子を含まない純粋な有機物で起こる系間交差^※2を約1万倍高速化。

◇光に対して不安定な物質を安定化できる一般的手法として多くの応用に期待。

概要

大阪公立大学工学研究科の手木 芳男客員教授（大阪市立大学名誉教授）、理学研究科の吉田 考平博士研究員、南 錦大学院生（博士前期課程2022年度修了）らの研究グループは、光に安定なペンタセン誘導体であるTIPS-ペンタセンの100倍以上の光耐久性を有する新たなペンタセン誘導体の開発に成功し、関西学院大学生命環境学部の橋本 秀樹教授（大阪市立大学名誉教授）らのグループと共同で、この系の超高速励起状態ダイナミクスを明らかにしました。この系のペンタセン部位では、励起一重項状態から励起三重項状態への遷移が百フェムト秒（10^-13 秒）という時間領域で超高速に起こっていることを実証できました。レアメタルなどの重原子を含まない純粋な有機物では、このような系間交差は通常ナノ秒（10^-9 秒）より長い時間スケールで起こります。本研究での実証結果により、今後、光に不安定な物質を安定化して開発する手法としての応用が期待されます。

　本研究成果は、2022年4月11日、「Physical Chemistry Chemical Physics」にオンライン掲載され、また当該雑誌の裏表紙としても採択されました。

用語解説

※1ペンタセン誘導体…ベンゼン環が5つ一列に並んで構成される有機分子。結晶状態や膜状態でプラス電荷を輸送する性質が高く、有機物からなる半導体の代表格。ペンタセン誘導体は、そのペンタセンにさまざまな置換基で化学修飾した有機物。 

※2系間交差…項間交差とも呼ばれ、異なる電子スピン多重度をもつ状態の間で起こる無輻射遷移（光を発しない遷移）のこと。

資金情報

独立行政法人日本学術振興会「科学研究費助成事業」
　基盤B・16H04136　研究代表：手木 芳男
　基盤B・20H02715　研究代表：手木 芳男
　挑戦的研究（萌芽）・18K19062　　研究代表：手木 芳男

掲載誌情報

プレスリリース全文 (584.8KB)

研究内容に関する問合せ先

大阪公立大学大学院　工学研究科
客員教授：手木 芳男（てき よしお）
E-mail：teki[at]omu.ac.jp　[at]を＠に変更してください

報道に関する問い合わせ先

大阪公立大学 広報課　國田
TEL：06-6605-3411
E-mail：koho-list[at]ml.omu.ac.jp　[at]を＠に変更してください。