Контроль обменного взаимодействия возбужденного состояния для фотоиндуцированной поляризации спинов электронов в основном электронном состоянии

В основном состоянии генерируется поляризация спинов электронов (ESP) в радикал-замещённых комплексах (bpy)Pt(CAT-NN) и (bpy)Pt(CAT-p-Me2PhMe2-NN) (bpy = 5,5′-ди-трет-бутил-2,2′-бипиридин; CAT = 3-трет-бутилкатехолат; p-Ph = пара-фенилен; NN = нитроннилнитроксид). Фотоэкситация создаёт обменно-связанное трёхспиновое зарядоразделённое двойтное возбужденное состояние 2S1 (S = возбужденная спиновая синглетная конфигурация хромофора), которое быстро распадается в 2T1 (T = возбужденная спиновая триплетная конфигурация хромофора). Торсии связи SQ-bridge-NN влияют на величину обменного взаимодействия возбужденного состояния (J_SQ-NN), что определяет энергетическую щель 2T1–4T1. Поляризация спинов в основном состоянии зависит от величины J_SQ-NN, и мы предполагаем, что это является следствием различий в смешивании состояний 2T1 и 4T1. Обсуждаются механизмы, приводящие к быстрому переносу ESP из возбужденного состояния в основное. Хотя оптически в растворе измеряются субнаносекундные времена жизни состояния 2T1, ESP в основном состоянии распадается очень медленно при 20 K и наблюдается более миллисекунды.