| Project/Area Number |
19J20398
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 35030:Organic functional materials-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
大木 理 筑波大学, 数理物質科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 共役ポリマー / キラリティ / 円偏光 / 結晶工学 / トポロジー / π共役ポリマー / Whispering Gallery Mode / 光共振器 / 自己組織化 / 円偏光発光 / 有機EL / 有機ELレーザー / 電気化学発光セル / キラル高分子 |
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| Outline of Research at the Start |
電界励起による有機半導体レーザーの実現は有機エレクトロニクス分野における挑戦的課題である。光励起によってWhispering Gallery Mode (WGM)レーザー発振ならびに光共振器素子となる自己組織化π共役ポリマーマイクロ球体1粒子は、潜在的に電界発光特性を併せ持っている。本研究課題では、π共役ポリマーマイクロ球体1粒子への電荷注入を達成し、電界励起によるWGM発光およびレーザー発振を発現する電界WGM発光マイクロ球体素子の開発を進める。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，第一にキラルな側鎖をもつ共役ポリマーが自己組織化により形成した，内部に異方的ならせん分子配向構造をもつねじれ双極マイクロ球体1粒子が示す円偏光発光(CPL)の異方性に関する詳細な検討を行った．本研究は，巨大な非対称強度を示す新規CPLマイクロ素子の開発，ならびにらせん分子配向方向に対するCPLの角度依存性の実験的な実証に成功した初の例であり，これらの成果は、American chemical societyのJournal of the American Chemical Society誌に受理された．次に，得られたねじれ双極球体の光励起下による光閉じ込め機能を調査した結果，球体1粒子よりWGM共鳴発光を確認した．従来のWGM光共振器とは異なり，ねじれ双極球体は異方的かつキラルな光閉じ込め現象を示し，それらが球体表面のキラルな分子配向構造を反映していることを明らかにした．最終目標であった電界発光には至らなかったものの，この他にもねじれ双極マイクロ球体よりトポロジカル光学や光物質相互作用に関わる興味深い知見を見出している．これらの成果は現在論文準備中である．
第二に，面キラリティをもつ共役分子が自己組織化により基板上で均一に形成するお椀型マイクロ結晶に関する詳細な研究を行った．得られたお椀型マイクロ結晶は速度論的な結晶成長プロセスを経て形成するスケルタル結晶に属する．本研究は，従来制御が極めて困難であったスケルタル結晶の形状，粒径，そして配向を均一に制御した極めて稀な例である．また，類似分子に対する系統的な結晶化と構造解析を経てスケルタル結晶を制御する一般的な戦略を打ち立てた．本研究は結晶工学において未だ挑戦的課題である速度論的な結晶工学制御に大きなインパクトを与える研究成果であり，現在論文投稿中である．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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