π電子球体の自己形成と新しい光エレクトロニクスの創出
Publicly Offered Research
| Project Area | pi-System Figuration: Control of Electron and Structural Dynamism for Innovative Functions |
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| Project/Area Number |
15H00986
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
山本 洋平 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (40589834)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | 共役ポリマー / 光共振器 / グラフェン / レーザー / 光エレクトロニクス / ポリマー球体 / 発光 / 自己組織化 / 球体 / エネルギー移動 / ポリマーブレンド / 共振器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[1] 共役ポリマー球体の光ポンピングによるレーザー発振の実現：形成したマイクロ球体１粒子への光ポンピング（顕微PL法）によりWGM発光現象を確認し、励起光強度を閾値以上に高めることによるレーザー発振について測定を行った。
[2] π共役高分子マイクロ球体アレイの自己形成と高出力発光デバイスの構築：溶液中での自己組織化プロセスに加え、溶媒蒸気アニールによるマイクロ球体の自己形成を実現した。スピンコート法により基板表面に形成したポリマー薄膜をクロロホルム(良溶媒)/メタノール(貧溶媒)の混合蒸気中に長時間曝露することにより、ポリマー薄膜が自発的に構造変形し、球体や半球体が形成することを見出した。自己組織化単分子膜(SAM)による親水疎水マイクロパターンを形成した基板上に高分子の薄膜を形成し、溶媒蒸気アニールにより疎水性の高分子が疎水表面部位へ凝集し構造変形するプロセスを利用し、基板上に周期的に球体を自己形成した。アレイ形成のために、親水疎水パターンの幅、溶媒の種類と混合比、インキュベーション温度などを系統的に変化し、最適な自己形成条件を検討した。
[3] グラフェンによる球体の包接と特異な電子状態の実現
高分子マイクロ球体を酸化グラフェンにより包接した超構造体の構築と、電子状態の変調、光機能の発現に関して研究を行った。酸化グラフェン(GO)は、親水部位と疎水部位を持ち合わせることから界面活性剤としての特性を有し、水中においてπ共役ポリマーからなるマイクロ球体の表面を被覆した。π共役高分子球体の包接により、球体内部への光閉じ込めの効率化や光誘起電荷分離状態の形成を実現した。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(119 results)
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[Journal Article] Conjugated Polymer Blend Microspheres for Efficient, Long-Range Light Energy Transfer2016
Author(s)
Soh Kushida, Daniel Braam, Thang Duy Dao, Hitoshi Saito, Kosuke Shibasaki, Satoshi Ishii, Tadaaki Nagao, Akinori Saeki, Junpei Kuwabara, Takaki Kanbara, Masashi Kijima, Axel Lorke, Yohei Yamamoto
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Journal Title
ACS Nano
Volume: 10
Issue: 5
Pages: 5543-5549
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Cysteine-containing oligopeptide β-sheets as redispersants for agglomerated metal nanoparticles2015
Author(s)
Tsukasa Mizutaru, Taro Sakuraba, Toru Nakayama, Galina Marzun, Phillip Wagener, Christoph Rehbock, Stephan Barcikowski, Katsuhisa Murakami, Junichi Fujita, Noriyuki Ishii, Yohei Yamamoto
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Journal Title
J. Mater. Chem. A
Volume: 3
Issue: 34
Pages: 17612-17619
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Whispering Gallery Resonance from Self-Assembled Microspheres of Highly Fluorescent Isolated Conjugated Polymers2015
Author(s)
Soh Kushida, Daniel Braam, Chengjun Pan, Dao Duy Thang, Kenichi Tabata, Kazunori Sugiyasu, Masayuki Takeuchi, Satoshi Ishii, Tadaaki Nagao, Axel Lorke, Yohei Yamamoto
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Journal Title
Macromolecules
Volume: 48
Issue: 12
Pages: 3928-3933
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Whispering Gallery Mode-Mediated Cascading Energy Transfer through Coupled Conjugated Polymer Blend Microcavities2016
Author(s)
Soh Kushida, Daniel Braam, Thang Dao, Hitoshi Saito, Kosuke Shibasaki, Satoshi Ishii, Tadaaki Nagao, Akinori Saeki, Junpei Kuwabara, Takaki Kanbara, Masashi Kijima, Axel Lorke, Yohei Yamamoto
Organizer
CEMSupra2016
Place of Presentation
東大本郷キャンパス（東京都文京区）
Year and Date
2016-01-13
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[Presentation] Whispering Gallery Mode photoemission from π-Conjugated Polymer Microspheres and Efficient Intersphere Energy Transfer2015
Author(s)
Soh Kushida, Daniel Braam, Dao D. Thang, Kosuke Shibasaki, Hitoshi Saito, Satoshi Ishii, Tadaaki Nagao, Junpei Kuwabara, Takaki Kanbara, Masashi Kijima, Axel Lorke, Yohei Yamamoto
Organizer
Pacifichem2015
Place of Presentation
ホノルル、アメリカ合衆国
Year and Date
2015-12-15
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