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LASERはLight Amplification by Stimulated Emission of Radiation光強度増幅誘導放出の略である。レーザーの種類としては固体レーザーにはダイオード、気体レーザーにはCO2・N2、液体レーザーには色素などの種類があり、そのレーザーの種類ごとに波長、エネルギー、出力、パルス幅が異なる。レーザー時間分解分光技術では短い時間でのパルスレーザーを用いた分光計測によって物質の高速な状態変化をとらえる技術である。現象の一部を切り取りコマで見ることが出来る。ノーベル賞受賞も多数あり、化学反応のメカニズム解明であるFlash Photosynthesisがある。応用例としてはナノ材料、太陽電池、人工光合成、LEDなどに応用される。2つの光(光子)を合わせると強度は2倍となる。
レーザー発生の過程としてはｎε＞ｎGとなるときに媒質中で反転分布を用い、刺激される。基底状態から励起状態に反転分布の状態となる。レーザーは光に指向性があり、コヒーレンス性(単一光性)がある。一方、LEDや電球は電荷や光を与えると再結合し、光を放出する。放射状に光が出て制御ができず、コヒーレント性もない。パルス化され短い時間だけ光る。
ガルバノスキャナはGミラーで光の高速回転を行う。2つのミラーでXY軸をスキャンする。材料の加工や非破壊検査、防犯センサ、レーザー治療、レーシック、メスや脱毛などに応用されている。過渡吸収分光法は超高速スナップショットすることで、材料状態変化やエネルギー変化の動的過程を光の吸収にて調べる。励起光によりパルスレーザー光、プローブ光の光強度の反応追跡を行う。TADF材料は三重光励起状態を熱エネルギーでS1励起状態にスピン変換したときに放出され、遅れた蛍光が発生する。
蛍光OLEDはS1スピンのみであり高純度で外部量子効率～5％と低い、高価で頑丈である。りん光OLED（S1＋T1）は高い外部量子効率(～20％)でレアメタルIr・Pt・Os・Ruなどを必要とし、価格は高価で強度が脆い特徴がある。逆項間交差RISCによる全励起子の傾向活性は分子内展開から純粒子(正孔)の非局在化電子が存在する。非金属、汎用的置換基、高い分子設計自由度があり、⊿EST発光に重要な励起種を考慮されている。メソメリー(共鳴)効果により発現され、RISC速度定数⊿Est＝Es-Etとなり、⊿Estが小さくなるほどTADF効率が高い。
レーザーは様々な分野に応用され、今ではなくてはならないものとなっている。具体的に何でこの二つの内容に興味を持つようになったのか。ここで説明させてもらいます。高速度撮影について私はカメラが好きで写真を撮ることが好きである。TADF遅延蛍光は蛍光とりん光が違って優れたところも多いと考える。
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