次世代発光デバイスへの期待！遅延・二色発光のインジウム単結晶が開発される

次世代発光デバイスへの新材料

最近の研究で、北海道大学の電子科学研究所と熊本大学が手を組み、有機–無機ハイブリッド型の臭化インジウム単結晶を開発しました。この新しい材料は、遅延発光と二色発光を同時に示すことができます。これによって、発光デバイスやディスプレイの次世代技術に向けた大きな期待が寄せられています。

遅延発光と二色発光のメカニズム

発光の色とその持続性は、材料中の電子の動きや原子の相互作用によって決まります。本研究は、異なる結晶構造を持つ同じ化学組成の結晶が、緑色と黄色の異なる発光を示すことを明らかにしました。さらに、時間分解発光測定により、これらの発光がどのようにして生まれるかも解明されました。緑色の発光は速い励起子再結合によって生じ、黄色は遅延する自己束縛型の励起子再結合によるものです。

安全で高機能な材料開発の可能性

ハイブリッド型の臭化インジウム単結晶の開発は、特に金属ハライドの中で構造の自由度が高く、安全性が高いという特長を生かしたものです。従来の鉛を含む材料の代替として、安全性の高いこの材料は、今後の発光デバイスの設計に革命をもたらすでしょう。

研究チームの期待

研究グループによると、この発見が光センシングや時間分解分光での信号対雑音比の向上に寄与し、より簡単に構造を持つ白色光源や色可変のLEDの設計を可能にするとしています。また、この新しい材料は、発光と物質の相互作用を強め、多機能なハロゲン化金属材料の設計への指針となる可能性があります。

今後の展望

本研究成果は2026年1月29日に英国王立化学会のMaterials Horizons誌に掲載されます。今後もこの新しい材料が光デバイス分野における新たな機能を提供することに期待が寄せられています。私たちの生活の中で、新しい発光デバイスがどのように活躍するのか、非常に楽しみです。

研究の支援

この研究は、日本学術振興会(JSPS)の科研費によって支援されています。

論文情報

- 論文名: Isomeric organic-inorganic indium bromide single crystals with delayed and dual colour emission
- 著者: Haichao Zhou, 高橋仁徳, 岡本拓也, Jianguo Pan, Vasudevanpillai Biju
- 雑誌名: Materials Horizons
- DOI: 10.1039/D5MH02322J