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J-GLOBAL ID：201702224904024309   整理番号：17A0462424

寿命100psの配位子から金属への電荷移動フォトルミネッセンスを示す低スピンFe(III)錯体

A low-spin Fe(iii) complex with 100-ps ligand-to-metal charge transfer photoluminescence

著者 (29件)： CHABERA Pavel (Lund Univ., Lund, SWE) ,  THYRHAUG Erling (Lund Univ., Lund, SWE) ,  EL NAHHAS Amal (Lund Univ., Lund, SWE) ,  HONARFAR Alireza (Lund Univ., Lund, SWE) ,  HARLANG Tobias C. B. (Lund Univ., Lund, SWE) ,  KJAER Kasper S. (Lund Univ., Lund, SWE) ,  TATSUNO Hideyuki (Lund Univ., Lund, SWE) ,  UHLIG Jens (Lund Univ., Lund, SWE) ,  SUNDSTROEM Villy (Lund Univ., Lund, SWE) ,  LIU Yizhu (Lund Univ., Lund, SWE) ,  PRAKASH Om (Lund Univ., Lund, SWE) ,  ESSEN Sofia (Lund Univ., Lund, SWE) ,  LIDIN Sven (Lund Univ., Lund, SWE) ,  WAERNMARK Kenneth (Lund Univ., Lund, SWE) ,  FREDIN Lisa A. (Lund Univ., Lund, SWE) ,  ERICSON Fredric (Lund Univ., Lund, SWE) ,  PERSSON Petter (Lund Univ., Lund, SWE) ,  HARLANG Tobias C. B. (Technical Univ. Denmark, Kongens Lyngby, DNK) ,  KJAER Kasper S. (Technical Univ. Denmark, Kongens Lyngby, DNK) ,  HANDRUP Karsten (Lund Univ., Lund, SWE) ,  SCHNADT Joachim (Lund Univ., Lund, SWE) ,  MORGAN Kelsey (National Inst. of Standards and Technol., Colorado, USA) ,  HAEGGSTROEM Lennart (Uppsala Univ., Uppsala, SWE) ,  ERICSSON Tore (Uppsala Univ., Uppsala, SWE) ,  SOBKOWIAK Adam (Uppsala Univ., Uppsala, SWE) ,  HUANG Ping (Uppsala Univ., Uppsala, SWE) ,  STYRING Stenbjoern (Uppsala Univ., Uppsala, SWE) ,  LOMOTH Reiner (Uppsala Univ., Uppsala, SWE) ,  BENDIX Jesper (Univ. Copenhagen, Copenhagen, DNK)
資料名： Nature (London)  (Nature (London))
巻： 543  号： 7647  ページ： 695-699  発行年： 2017年03月30日 
JST資料番号： D0193B  ISSN： 0028-0836  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 遷移金属錯体は,光増感剤として用いられる他,発光ダイオードやバイオセンシング,光触媒反応にも使用されている。これらの用途における重要な特徴は,基底状態から電荷移動状態への励起である。高い性能を確保するには,ルテニウムなどの貴金属の錯体によく見られる寿命の長い電荷移動状態が不可欠であることが多い。こうした希少元素を地球に豊富に存在する金属に置き換えることが大きな関心事となっており,鉄や銅は安価で毒性がないため特に魅力的である。しかし,革新的な分子設計が探究されているにもかかわらず,電荷移動励起状態の寿命が長く,しかも地球上に豊富に存在する遷移金属の錯体を実現することは,依然として困難な科学的課題である。室温でフォトルミネッセンスを示すと考えられる鉄錯体は知られておらず,既知の鉄錯体は,励起状態が急速に失活するため光増感剤として使用できない。今回我々は,鉄錯体[Fe(btz)₃]³⁺(btzは3,3′-ジメチル-1,1′-ビス(p-トリル)-4,4′-ビス(1,2,3-トリアゾール-5-イリデン)を表す)を提示し,この錯体では,配位子の優れたσ電子供与性とπ電子受容性によって励起状態が十分安定化し,100ピコ秒(ps)という長い電荷移動寿命と室温フォトルミネッセンスが実現されることを示す。この種は,低スピンFe(III)d⁵錯体であり,配位子から金属への長寿命の電荷移動二重項(²LMCT)状態から発光が生じるが,こうした²LMCT状態は遷移金属錯体ではほとんど見られない。この錯体では,遷移金属錯体で大きな励起状態エネルギー損失を頻繁に生じさせる項間交差が起こらないため,基底状態へ直接遷移するスピン許容発光の観測が可能になり,表面での光化学反応の大きな駆動力として利用できる可能性がある。今回の実験結果は,適切な設計戦略によって,発光体や光増感剤として使える新しい鉄系材料が得られることを示唆している。Copyright Nature Japan KK 2017

シソーラス用語： *鉄錯体 ,  *電荷移動 ,  *光ルミネセンス ,  状態 ,  寿命 ,  励起状態 ,  エネルギー損失 ,  無放射遷移 ,  *光化学反応 ,  物質 ,  光増感剤 ,  配位子 ,  窒素複素環化合物 ,  サイクリックボルタンメトリー ,  化学合成 ,  発光スペクトル
準シソーラス用語： 項間交差 ,  長寿命 ,  低スピン状態 ,  *配位子-金属電荷移動 ,  発光体

分類 (2件)： 鉄の錯体  (CE01091H) ,  錯体のルミネセンス  (BM08095R)

物質索引 (1件)： 1,1′-ビス(p-トリル)-3,3′-ジメチル-4,4′-ビ[1H-1,2,3-トリアゾール]-3,3′-ジイウム

タイトルに関連する用語 (6件)： 寿命 ,  配位子 ,  電荷移動 ,  フォトルミネッセンス ,  Fe ,  錯体