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物理化学:一重項励起状態と三重項励起状態の逆転による遅延蛍光

Nature 609, 7927 doi: 10.1038/s41586-022-05132-y

フントの最大多重度の規則は、所与の電子配置について、高いスピン状態ほどエネルギーが低いと述べている。この規則を分子励起状態について言い換えると、スピン一重項励起状態とスピン三重項励起状態の間で正のエネルギー差が予測され、これは約1世紀にわたる数多くの実験観測結果と一致している。今回我々は、フントの規則に従わず、−11 ± 2 meVという負の一重項–三重項エネルギー差を持つ蛍光分子を報告する。一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー逆転によって、時定数が0.2 μsという短い遅延蛍光が生じ、最低エネルギー励起状態が発光性一重項であるために、時定数は、通常とは異なり温度低下とともに低下する。この分子を用いた有機発光ダイオード(OLED)は、過渡的な高速エレクトロルミネッセンス減衰を示し、ピーク外部量子効率が17%であった。この結果は、ディスプレイ、照明、レーザーなどのオプトエレクトロニクスデバイスに影響を及ぼす可能性を示している。

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