Теоретический внутренний квантовый выход стабильных органических радикалов-люминофоров может достигать 100%, однако в настоящее время количество радикальных молекул с выдающимися светоизлучающими свойствами крайне ограничено, а структура и связь между структурой и эффективностью света требуют дальнейшего изучения. В данной работе выбраны два радикальных молекулы TTM-1Cz [(4-N-карбазольный-2,6-дихлорфенил) бис(2,4,6-трихлорфенил)метил] и TTM-DACz (трис-2,4,6-трихлорфенилметил-1,5-диаза-карбазол) с высокой химической структурной схожестью, но значительной разницей в эффективности свечения. Применена теория функционала плотности с учетом времени в сочетании с моделью поляризованной непрерывной среды для систематического сравнения их спектров поглощения, спектров излучения, барьеров первого возбужденного состояния (The First Excited State, D₁), пространственного перекрытия электронно-дырочных орбиталей, а также скоростей радиационного и нерелятивистского переходов с целью выявления микрофизических механизмов разницы в эффективности свечения на молекулярном уровне. Результаты расчетов показывают, что оба D₁-состояния молекул обладают характеристиками переноса заряда. Замена атомов азота значительно увеличивает барьер состояния D₁ у TTM-DACz, эффективно ограничивая вращение диэдрального угла между донором и акцептором, что позволяет поддерживать более плоскую молекулярную конфигурацию в возбужденном состоянии. Более плоская конфигурация усиливает пространственное перекрытие электронных и дырочных орбиталей TTM-DACz и способствует увеличению скорости радиационного перехода. Кроме того, оценки времени поворота показывают, что время релаксации кручения для TTM-DACz составляет около 19 нс, тогда как для TTM-1Cz оно составляет около 1,7 пс; сверхбыстрое релаксационное кручение предоставляет TTM-1Cz эффективный канал нерелятивистского диссипационного процесса. Количественные расчеты показывают, что скорость радиационного перехода TTM-DACz (2,81 × 10⁷ с⁻¹) выше, чем у TTM-1Cz (1,70 × 10⁷ с⁻¹), а скорость нерелятивистского перехода (6,94 × 10⁶ с⁻¹) значительно ниже, чем у последнего (5,72 × 10⁷ с⁻¹); квантовые выходы фотолюминесценции составляют 80,2% и 22,9% соответственно, различаясь примерно в 3,5 раза. Эта работа раскрывает микрофизические механизмы, при которых замена атомов азота регулирует барьеры D₁-состояния и молекулярную конфигурацию, совместно повышая радиационную скорость и подавляя нерелятивистскую релаксацию, предоставляя теоретические рекомендации для молекулярного проектирования эффективных органических радикальных люминофоров.

органические радикальные молекулы; квантовый выход фотолюминесценции; фотофизические процессы; теория функционала плотности