二次元電子分光法によって明らかにされたペリレンビシミドダイマーの1〜2エクスキトン遷移

分子二量体と凝集体の励起状態のエネルギーレベルは、光物理的挙動に重要な役割を果たし、そのような構造の光力学の理解は、太陽光発電や光電子デバイスなどのアプリケーションを開発するために重要です。ここでは、2つの異なる共有結合されたPBI二量体の励起子遷移は、強力な分光法である2次元電子分光法（2DES）によって研究され、分子システムにおけるビブロニック遷移の最も完全な画像を提供します。データは、運動相一致アプローチの方程式を使用して正確に再現されます。1-エクスキトンへの2つの興奮遷移の明確な存在は、我々の結果でキャプチャされ、カシャモデルに基づく分子励起子エネルギーレベルスキームの観点から説明されています。さらに、結果は、PBIモノマーと染色フォア間距離が増加する別の二量体との比較測定によってサポートされます。

The excited-state energy levels of molecular dimers and aggregates play a critical role in their photophysical behavior and an understanding of the photodynamics in such structures is important for developing applications such as photovoltaics and optoelectronic devices. Here, exciton transitions in two different covalently bound PBI dimers are studied by two-dimensional electronic spectroscopy (2DES), a powerful spectroscopic method, providing the most complete picture of vibronic transitions in molecular systems. The data are accurately reproduced using the equation of motion-phase matching approach. The unambiguous presence of one-exciton to two-exciton transitions are captured in our results and described in terms of a molecular exciton energy level scheme based on the Kasha model. Furthermore, the results are supported by comparative measurements with the PBI monomer and another dimer in which the interchromophore distance is increased.