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強磁場とスピン化学を活用した極微反応場の構築と固液界面反応ダイナミクスの計測

Research Project

Project/Area Number 17034051
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

米村 弘明  九州大学, 大学院工学研究院, 助教授 (40220769)

Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥4,700,000 (Direct Cost: ¥4,700,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywordsカーボンナノチューブ / フラーレン / 強磁場 / クラスター / スピン化学 / 固液界面 / 磁場配向 / 光電変換 / スピン科学 / ナノクラスター / C_<60> / 単層カーボンナノチューブ
Research Abstract

"強磁場"によってナノ粒子やナノカーボンから構成されるナノ構造を制御する事で新規の固液界面の極微構造を構築し、新しい物性をもつ材料を創製する。また、固液界面に存在する極微構造(ナノ構造)におけるスピンを活用する事で"スピン化学"を活用した固液界面反応ダイナミックスの計測方法を開発する。本年度は以下の研究を行った。
1.C_<60>-メチルフェノチアジン混合ナノクラスター修飾電極の光電流に対する磁場効果
C_<60>ナノクラスター-メチルフェノチアジン(MePH)系の溶液中の光誘起電子移動反応において、C_<60>-PH連結化合物では得られない磁場効果を観測した。そこで、これらの溶液系における磁場効果の応用として、C_<60>ナノクラスター-MePH系を金電極に担持した修飾電極を作製した。磁場を印加するとこの修飾電極の光電流が増加した。この磁場効果は溶液中と同様にラジカル対機構によって説明できた。
2半導体ナノ粒子を担持した膜の発光特性に及ぼす磁場印加プロセスの影響
Zn_<1-x>Mh_xSナノ粒子を石英基板上にSAMによって固定する際に、磁場を印加した場合としない場合の比較を行った。磁場印加プロセスを行った薄膜では、印加しない場合に比較して、薄膜からの発光の偏光度が大きくなった。偏光度の増加率は磁場強度およびMhの含有量(X)によって増加した。磁場印加プロセスの効果はナノ粒子が磁場配向することで起こっていると考えられる。
3.SWNTと光増感剤の複合体を修飾した電極の光電気化学
MEHPPVと単層CNT(SWNT)の複合体が強磁場によって配向できることを明らかにした。そこで、光増感剤であるMEHPPVやRu(bpy)_3^<2+>とSWNTの複合体をITO電極に修飾した電極を作製した。これらの修飾電極は光増感剤の吸収に対応した光電流が発生するとともに、SWNTが電子リレーの役割を果たしていることがわかった。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (10 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Characterization of mono- and multilayered films with Mn^<2+>-doped ZnS nanoparticles and luminescence properties of the monolayered films prepared by applying magnetic fields2007

    • Author(s)
      H.Yonemura et al.
    • Journal Title

      Thin Solid Films (in press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Photoelectrochemical reactions of electrodes modified with composites between conjugated polymer or ruthenium complex and single-walled carbon nanotubes2007

    • Author(s)
      H.Yonemura et al.
    • Journal Title

      Thin Solid Films (in press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Magnetic Field Effects and Time-Resolved EPR Studies on Photogenerated Biradical from Intramolecular Electron Transfer Reactions in Zinc-tetraphenylporphyrin-C_<60> Linked Compounds : Contribution of Relaxation Mechanism due to Spin-Spin Relaxation2006

    • Author(s)
      H.Yonemura et al.
    • Journal Title

      Molecular Physics 104

      Pages: 1559-1572

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 有機または無機ナノ粒子を用いた薄膜の作製と光機能の磁場制御2006

    • Author(s)
      米村 弘明
    • Journal Title

      マテリアルステージ 5

      Pages: 102-108

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Magnetic Field Effects on Photoelectrochemical Reactions of Modified Electrodes with C_<60>-Phenothiazine Nanoclusters2006

    • Author(s)
      H.Yonemura et al.
    • Journal Title

      Science and Technology of Advanced Materials 7

      Pages: 643-648

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Photoinduced electron-transfer and magnetic-field effects on the decay rated of photogenerated biradicals in a phenothiazine-C_<60> linked compound with six methylene groups : temperature dependence2006

    • Author(s)
      S.Moribe et al.
    • Journal Title

      C.R.Chimie 9

      Pages: 247-253

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Photoinduced electron-transfer and magnetic field effects on the dynamics of the radical pair in a C_<60> cluster-phenothiazine system2006

    • Author(s)
      H.Yonemura et al.
    • Journal Title

      C.R.Chimie 9

      Pages: 254-260

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] ナノ構造と光特性に及ぼす強磁場効果2006

    • Author(s)
      米村 弘明
    • Journal Title

      化学と教育 54・1

      Pages: 20-23

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 磁場印加による電子移動過程制御と新規光機能ナノ材料の創製2005

    • Author(s)
      米村 弘明
    • Journal Title

      電気化学および工業物理化学 78・6

      Pages: 450-454

    • NAID

      10014340116

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] High Magnetic Field Effects on Biradical Lifetimes : Evaluation of Magnetic Field Dependence and Chain Legth Dependence Using Calculated and Hyperfine Tensors2005

    • Author(s)
      Y.Mouri et al.
    • Journal Title

      Bull.Chem.Soc.Jpn. 78

      Pages: 804-813

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 繊維状材料の配列材料の製造法、及び、繊維状材料の配列材料2005

    • Inventor(s)
      米村 弘明他
    • Industrial Property Rights Holder
      米村 弘明他
    • Industrial Property Number
      2005-256890
    • Filing Date
      2005-09-05
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2018-03-28  

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