Kemian alaan kuuluva väitöstutkimus tarkastetaan luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa Joensuun kampuksella.
Mikä on väitöstutkimuksesi aihe?
Tutkin väitöstyössäni palladiumin, platinan, hopean ja kuparin organometalliyhdisteiden fotofysikaalisia ominaisuuksia kvanttikemiallisin menetelmin. Kyseiset yhdisteet ovat tärkeitä esimerkiksi energiatehokkaampien materiaalien löytämiseksi valaistus- ja näyttöteknologioihin.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tulokset tai havainnot?
Intermolekulaaristen metalli-metalli vuorovaikutusten havaittiin muokkaavan d8 elektronikonfiguraation palladium- ja platinakompleksien fotofysikaalisia ominaisuuksia, punasiirtäen kompleksien emissioenergiaa merkittävästi. Lisäksi metallofiilisten vuorovaikutusten todettiin olevan tärkeässä asemassa tukahduttamassa säteilemättömiä relaksoitumismekanismeja palladiumin komplekseissa, vaikeuttaen metallikeskittyneiden virittyneiden tilojen populoimista. Kuparin ja hopean d10 elektronikonfiguraation kompleksien havaittiin fluoresoivan TADF (thermally activated delayed fluorescence) mekanismilla. Lisäksi tutkimuksissa havaittiin, että käyttämällä kyseisten kompleksien mallittamisessa hybridimenetelmää, jossa vain osa kiinteän tilan rakennetta kuvaavasta mallista on käsitelty kvanttimekaanisin menetelmin, simulaatioiden ennustamien virittyneiden tilojen rakenteiden kuvaus paranee merkittävästi. Tämän vuoksi myös materiaalien fotofysikaalisten ominaisuuksien ennustettavuus paranee.
Miten väitöstutkimuksesi tuloksia voidaan hyödyntää käytännössä?
Tässä väitöskirjassa kuvattu tutkimus lisää ymmärrystä siirtymämetallikompleksien optisten ominaisuuksien taustamekanismeista, mikä voi auttaa esimerkiksi uusien optoelektronisten materiaalien kehitystä.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tutkimusmenetelmät ja -aineistot?
Tämä väitöskirja käsittelee laskennallisia tuloksia. Tutkimusta on kuitenkin tehty yhteistyössä useiden kokeellista työtä tekevien tutkimusryhmien kanssa, sillä parhaat tulokset saadaan yhdistämällä laskennallinen ja kokeellinen työ. Laskennalliset tulokset pohjautuvat suurimmalta osin tiheysfunktionaaliteoriaan. Simulaatioiden suorittamiseen on hyödynnetty sekä Itä-Suomen yliopiston kemian laitoksen, että CSC:n laskentaklustereita.
FM Toni Eskelisen kemian alaan kuuluva väitöskirja Computational studies on the photophysical properties of d8 and d10 organometallic complexes (Laskennallisia tuloksia d8 ja d10 organometalliyhdisteiden fotofysikaalisista ominaisuuksista) tarkastetaan luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa, Joensuun kampuksella, Futura, F100, 10.12.2021 klo 12. Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Antti Karttunen, Aalto-yliopisto, ja kustoksena professori Igor Koshevoy, Itä-Suomen yliopisto. Tilaisuuden kieli on suomi.
Lisätietoja:
Toni Eskelinen, toni.eskelinen (a) uef.fi
