Publikacja w Chemical Communications (2025)

25 10 2025

W czasopiśmie Chemical Communications (Royal Society of Chemistry) ukazała się publikacja naukowa współautorstwa doktoranta Piotra Łaskiego oraz dra Radosława Kamińskiego i dr hab. Katarzyny N. Jarzembskiej, prof. ucz. Artykuł zatytułowany „Capturing the short-lived excited singlet state in crystals of a TADF silver(I) complex” powstał w ramach realizacji grantu SONATA BIS (Narodowe Centrum Nauki). Praca została nagrodzona okładką frontową wydania czasopisma.

Dogłębne badania oddziaływania światła z materią są niezbędne do zrozumienia m.in. mechanizmów kluczowych procesów (bio)chemicznych, natury stanów wzbudzonych czy dynamiki strukturalnej. Wiedzę tę można wykorzystać przy projektowaniu nowatorskich, efektywnych materiałów funkcjonalnych do zastosowań w optoelektronice, bateriach słonecznych, czujnikach itp. Ze względu na to, że wiele takich materiałów to materiały stałe, kryształy stanowią dogodny układ modelowy, gdyż można je stosunkowo łatwo badać metodami (foto)krystalograficznymi. Aby osiągnąć wymaganą wysoką rozdzielczość czasową, takie eksperymenty prowadzi się w większości na źródłach synchrotronowych, gdzie można wygenerować krótkie impulsy rentgenowskie. W naszej grupie badawczej zajmujemy się rozwojem narzędzi do obróbki i analizy takich danych fotokrystalograficznych.

We właśnie opublikowanej pracy, za pomocą czasowo-rozdzielczej dyfrakcji Lauego z wykorzystaniem metody pompa-sonda wyznaczyliśmy indukowane światłem lasera (390 nm) zmiany strukturalne w temperaturze 100 K w kryształach modelowego kompleksu srebra(I) wykazującego TADF (termicznie aktywowana opóźniona fluorescencja). Nasze wyniki eksperymentalne wskazują na przesunięcie centralnego atomu Ag w kierunku ligandu chelatującego typu (P,P) w stanie wzbudzonym, z istotnymi zmianami odległości międzyatomowych. Asymetryczna redystrybucja ładunku dostarcza bezpośredniego eksperymentalnego dowodu na charakter LLCT (przeniesienie ładunku między ligandami) obserwowanego wzbudzenia elektronowego, wcześniej przewidziany jedynie teoretycznie. Podczas pomiarów spektroskopowych w temperaturze 100 K byliśmy w stanie wyizolować i scharakteryzować ten krótkotrwały stan jako singletowy, odróżniając go od trwalszego stanu trypletowego, związanego z obserwowaną fosforescencją. Powyżej 200 K przeważa emisja typu TADF.

Warto zaznaczyć, że te badania pogłębiają naszą wiedzę na temat fotoindukowanej dynamiki strukturalnej w związkach koordynacyjnych w ciele stałym. Pokazują one także potencjał dyfrakcji rentgenowskiej Lauego w zakresie wykrywania i charakteryzowania krótkotrwałych stanów wzbudzonych, również w przypadku ich bardzo słabego obsadzenia (nawet ok. 0,5%).

Badania zostały wykonane w ramach realizacji projektu Narodowego Centrum Nauki (SONATA BIS 2020/38/E/ST4/00400).

Dane bibliograficzne i link do artykułu:

P. Łaski, J. Drapała, R. Kamiński, K. Durka, D. Szarejko, R. Henning, K.N. Jarzembska, Chemical Communications 2025, 61, 16560-16563

https://doi.org/10.1039/d5cc04193g