有機微結晶配列における超低フィールドでの巨大磁気光ルミネセンスによるオンチップ光学磁力計

概要 磁場の光学的検出は集積フォトニクスにとって魅力的です。しかし、低フィールドでは光と物質の相互作用は通常弱いです。本研究では、キャピラリーブリッジアセンブリ法で準備されたルブレン微結晶（RMC）において、10 mTでフォトルミネセンス（PL）が40%以上減少することを観察しました。巨大磁気PL（MPL）は、三重項-三重項ペアを伴う一重項-三重項変換に依存し、放射崩壊中の一重項フィッション（SF）および三重項フュージョン（TF）のプロセスを通じて行われます。重要なことに、RMCのサイズはMPLを最大化するために重要であり、スピン状態変換のフォトフィジカルプロセスに影響を与えます。SF/TFプロセスは、時間分解分光法を用いて促された/遅延PLを測定することによって定量化され、三重項-三重項ペアに関連する同属SF/TFが巨大MPLの原因であることを示しています。さらに、RMCベースの磁力計は光学チップ上に構築され、広範囲の周波数にわたる卓越した低フィールド感度の利点を生かしており、新たなオプトスピントロニクス分子デバイスのプロトタイプを表しています。