本学 理工学部 物質生命科学科　脇川 祐介 准教授と新潟大学 生駒　忠昭　教授が、一重項励起子分裂の反応中間体がルブレン分子の結晶中で2次元的に拡散し、速い拡散と遅い拡散が存在（右図）することを明らかにしました。本研究成果は、J. Chem. Phys.誌に掲載されました。

一重項励起子分裂（SF）は、光⽣成された一重項励起子（S₁）が近傍の分子と電子交換することで、2つの三重項励起子（T）を生成する現象です（右図）。この反応は、有機太陽電池の光電変換効率を２倍にできる可能性があるということから近年注目を集めています。SFでは反応中間体が反応効率を支配することから、SFの制御には反応中間体の挙動を明らかにすることが必要です。本研究では、典型的なSF材料であるルブレン分子の多結晶粉末において、蛍光の磁場依存性の観測と理論計算を行い、反応中間体がルブレン分子の結晶中で2次元的に拡散することを明らかにしました。また、結晶のa軸方向とb軸方向で拡散速度が異なり、その速度比率が1：100であることを解明しました。本研究で明らかとなった反応中間体の拡散過程に関する知見は、結晶構造によるSF反応の制御に活用されることが期待されます。本研究の実験の一部は、本学先端機器分析センターの機器を用いて行われました。また、本研究は科研費（基盤C）の支援で実施しました。