下記は理化学研究所、大阪大学、山形大学との共同プレスリリースからの引用です。
理化学研究所(理研)創発物性科学研究センター創発超分子材料研究チーム の相澤直矢基礎科学特別研究員(研究当時)(現大阪大学大学院工学研究科応 用化学専攻助教)、夫勇進チームリーダー(山形大学大学院有機材料システム 研究科特任教授)、情報変換ソフトマター研究ユニットの宮島大吾ユニットリ ーダー、北海道大学創成研究機構化学反応創成研究拠点(WPI-ICReDD)・同大学 院理学研究院化学部門前田理教授らの共同研究グループは、一重項励起状態 と三重項励起状態のエネルギーが逆転した発光材料を実現しました。
本研究成果は、教科書を書き換える発見であるとともに、理想的な有機 EL 材料の実現に向けたマイルストーンになると期待できます。
1925 年に提案されたフントの規則は、同一の電子配置において最大のスピ ン多重度を持つ状態が最低エネルギーを持つと予言しています。従って、スピ ン三重項励起状態はスピン一重項励起状態よりもエネルギーが低く、両状態の エネルギー差(ΔEST)は正であることが一般的に知られていました。
今回、共同研究グループは、このフントの規則に基づく常識を覆す負のΔEST (-11 ミリ電子ボルト)を持つ有機発光材料の開発に成功しました。負のΔEST に由来して、本材料の三重項励起状態は速やかに一重項励起状態、そして光子 に変換され、その発光寿命はわずか 217 ナノ秒(ns、1ns は 10 億分の 1 秒) でした。
本研究は、科学雑誌『Nature』の掲載に先立ち、オンライン版(9 月 14 日 付:日本時間 9 月 15 日)に掲載されました。詳細はこちら。
開発した材料の溶液中の発光写真(左)と分子構造(青:窒素、赤:酸素、水色:フッ素)