発光分子間のエネルギー移乗のスイッチングに関する研究

• Project/Area Number: 16656025
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied optics/Quantum optical engineering
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 興 雄司 九州大学, 大学院システム情報科学研究院, 助教授 (10243908)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡邉 博文 九州大学, 大学院システム情報科学研究院, 助手 (30363386) ; 河合 壯 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (40221197)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2005: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2004: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: フェルスターエネルギー移譲 / フォトクロミック分子 / ペリレン分子2量体 / 有機DFB導波型レーザー / 色素レーザー / フルオレン骨格 / ペリレン骨格 / DFBレーザー / 有機固体レーザー

Research Abstract

フェルスターエネルギー移譲(FET)とフォトクロミック分子を組み合わせたエネルギースイッチングは、最終的に目的に即したフォトクロミック分子がうまく合成できず、想定した実験結果を得ることができなかった。最大の問題はフォトクロミック分子の吸収バンドがスイッチして、ドナーからエネルギー移譲がONになった場合、ドナーから励起子を受け取ったPC分子が再びOFF状態に入ってしまい、励起子が蛍光を十分発生できるだけの量子収率が得られない問題が明らかになった。これにより、より蛍光収率の大きなPC分子を求める必要があることがわかったため、今後はこの点を改良できる様なPC分子をさらに探索し、分子が見つかれば研究に再度挑戦したい。並行して進めていたペリレン分子2量体を利用した、回転偏光依存の利得特性をもつレーザー媒質の研究であるが、一量体で良好なレーザー発振を確認できたものの二量体では蛍光帯域の狭帯域化を含む誘導放出現象の確認ができず、レーザー発振を得ることができなかった。前述の二点の研究で得られた知見をいかして、平行して試みていた新材料による有機導波型光励起レーザーでは二点のレーザー発振を確認できた。一つは自己形成型有機ナノ蛍光微粒子を利用した有機導波型レーザーであり、もう一つはペリレン骨格をもつEL用蛍光分子を利用した有機DFB導波型レーザーである。これらは波長430nm-500nm、波長540nm付近でそれぞれスペクトル幅0.1nmの良好な可変波長単色光源として動作し、同材料を用いての世界で初めての発振事例である。前者については従来のクマリン形レーザー色素に比べ耐久性も大きく向上しており、今後実用的なブルー・グリーンフィルムレーザーとして利用していく。