光励起多重項状態の科学

① 観測・解析

励起三重項色素-常磁性種間相互作用は、励起状態の消光等の重要な現象を与えますが、励起三重項色素と常磁性種間の対(光励起多重項状態)の性質は明らかにされていませんでした。

従来、基底状態で不対電子スピンをもつ常磁性化合物の光励起状態に関する時間分解EPR (TREPR)の研究はほとんどありませんでしたが、常磁性錯体ZnTPP-nitpyにTREPRを適用し、剛体溶媒中の励起二重項D1、四重項Q1の観測に初めて成功しました。

また、Q1TREPRスペクトルのシミュレーション法を確立し常磁性化合物の新規評価法を提示しました。

励起多重項状態の観測と評価

② 磁気的性質の光制御

フタロシアニンの光励起三重項のスピンと2つのラジカルスピンから形成される光励起多重項状態からの選択的失活により、基底状態の磁気的性質が変化することを見出しました(図、SiPc(TEMPO)2のT1、T2、Q1からの選択的失活により、基底三重項T0の分布が基底一重項S0よりも多くなる)。

この光励起多重項を利用した新現象は、従来の機構とは原理的に異なる磁気的性質の光制御に関する新規概念です。

さらに熱的励起で達成不可能なS0→T0分布移動を室温で光制御できており、スピン光科学の新しい可能性を提示しました。

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