Research Highlights

光化学:光退色よ、さようなら

Nature Nanotechnology 2018, 818 doi: 10.1038/s41565-018-0239-3

強い照明の下では、有機色素の大半が劣化しがちである。この光退色は、三重項状態などの寿命の長い光励起状態と、酸素分子などの環境中の分子の反応に起因する。従って機能デバイスでは、光退色は長期稼働に有害であると考えられている。今回Munkhbatたちは、光退色速度をかなり遅くできる系を報告している。

著者たちは、プラズモンナノアンテナの近くにあるJ会合体の光化学を調べている。プラズモンモードと分子励起子によって光と物質の混成状態(ポラリトン)が形成され、色素分子の光化学的性質が変化することが分かった。特に、このポラリトンは、色素の一重項状態が分裂した2つのエネルギー準位を特徴とする。低いポラリトン準位のエネルギーは、色素の三重項状態より低いため、この結合系に光を当てると、反応性の高い三重項状態を占める確率が大きく低下する。特に著者たちは、低いポラリトンバンドを選択的に照射することで、今回の色素の光酸化速度が100分の1に低下し得ることを示している。

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