Photon-mode recording and switching by photoinduced electron transfer of specific ion-pair charge transfer complexes

Abstract

Ultrafast photon-mode recording and switching based on photoinduced electron transfer was proposed using specific Ion-Pair Charge-Transfer (IPCT) complexes of 4,4'-bipyridinium salts with tetrakis (3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl) borate. Excitation of an IPCT band formed blue color in solution and in solid films, which decayed reversibly in the dark. Ultrafast color changes (less than 1 ps) were observed upon excitation of IPCT absorption. Such extremely fast color changes were due to the fact that the IPCT absorption band is associated with the electronic transition from a partially charge-transferred ground state to a completely charge-separated excited state. The decay of the blue state was controlled over a very wide range from ps to infinity by counter anions, the temperature, or the microenvironment.

4,4'-ビピリジニウム塩とテトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ホウ酸塩の特殊なイオン対電荷移動(IPCT)錯体を用いた光誘起電子移動によるフォトンモードの超高速な記録とスイッチングを提案した。IPCTバンドの励起により溶液中および固体膜は青に呈色し、これは暗所で可逆的に減衰した。IPCT吸収での励起により超高速の色変化(<1ps)を観測した。このような極端に早い色変化は、IPCT吸収帯が、部分的な電荷移動基底状態から完全に電荷分離した励起状態への電子遷移を伴うことによる。青色状態の減衰をピコセコンドから無限まで広範囲にわたり、対になるアニオン、温度、または微小環境によって制御した。