振電相互作用

振電相互作用とは

  • 電相互作用(vibronic coupling) = vibrational + electronic
  • 分子振動と電子状態の相互作用

振電相互作用によりひき起こされる物理現象

  1. Jahn-Teller効果
  2. 励起状態の振動緩和・無輻射遷移
  3. キャリア輸送での抵抗・エネルギー散逸

振電相互作用のイメージ図:(a)吸収・蛍光 (b)光電効果

振電相互作用密度(Vibronic Coupling Density; VCD)1,2

  • 振電相互作用の密度表現
  • 振電相互作用密度を用いることで振電相互作用を電子状態と振動状態の関係として理解
  • キャリア輸送材料や発光材料の分子設計
  • 発光分子の蛍光量子収率を向上
  • 非発光性の分子を発光性に
  • 反応がどこでおこるか(領域選択性)を示す化学反応性指標→化学反応の制御
  • ポテンシャル曲面(勾配、曲率)の制御に基づく立体配座制御

振電相互作用密度解析で実現できること

  • キャリア輸送材料や発光材料の分子設計
  • 発光分子の蛍光量子収率を向上
  • 非発光性の分子を発光性に
  • 反応がどこでおこるか(領域選択性)を示す化学反応性指標→化学反応の制御
  • ポテンシャル曲面(勾配、曲率)の制御に基づく立体配座制御

参考文献

(1) T. Sato, K. Tokunaga, and K. Tanaka, J. Phys. Chem. A 112, 758−767 (2008). 
(2)T. Kato, T. Sato, and N. Haruta, “Vibronic Coupling Density: Understanding Molecular Deformation”, SpringerBriefs in Molecular Science, 21