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有機分子の励起状態構造を解明する新手法を開発 ~高機能発光材料の物性予測の高精度化に道~

未来社会デザイン統括本部、脱炭素ユニット/光化学技術創成グループ グループリーダー、宮田潔志准教授(理学研究院)らの
研究グループの研究成果についてお知らせいたします。

ポイント

  •  有機分子の励起状態エネルギー構造を従来よりも高精度で理解できる実験的解析手法を開発
  •  これまで不明瞭だった有機材料のゼロギャップ近傍の励起状態構造の理解を促進
  •  高機能発光材料開発に必要な AI による物性予測の高精度化を促進。
概要

今回、九州大学最先端有機光エレクトロニクス研究センター(OPERA)・安達千波矢教授と𡈽屋陽一
特任准教授(当時)ら、および九州大学大学院理学研究院・恩田健教授と宮田潔志准教授らの研究グルー
プは、発光の過渡減衰(※1)が特異な熱挙動を示す熱活性化遅延蛍光(TADF)材料(※2)を様々な温
度と溶媒中で調べ、実験データを包括的に解析することで、有機分子の励起状態のエネルギー構造を高
い精度で説明することができる新しい解析手法の開発に成功しました。

本解析手法の適用により様々な化合物の励起状態のエネルギー構造を明らかにできるようになる
だけでなく、光物理化学過程のさらなる理解に繋がります。また、実験データに基づく高い精度の解析結
果が提供できるようになることで、AI による高機能発光材料の物性予測を高精度化し、材料開発を加速
すると期待されます。
本研究成果は、2025 年 5 月 24 日(土)午前3時(日本時間)に科学雑誌「Nature Communications」
誌にてオンライン公開されました。

詳細は、関連リンク先をご覧ください

 


【用語解説】
(※1) 発光の過渡減衰
励起状態にある分子は指数関数的に脱励起され、基底状態に戻る。このときの発光強度の時間依存性が
過渡減衰曲線であり、強度が 1/e に減衰するまでの時間が発光寿命と定義されている。
(※2) 熱活性化遅延蛍光(TADF)材料
TADF(Thermally Activated Delayed Fluorescence:熱活性化遅延蛍光)は 1920 年代に発見された発
光現象で、2012 年に安達千波矢教授が発光量子収率 100%で TADF を示す材料(TADF 材料)を開発し、
OLED の発光材料として有用であることを示して以降、世界中で研究が行われている。

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