フォトクロミック分子単結晶表面における光誘起物質移動

• Project Area: New Horizons of Photochromism: Customized Molecular Design and Novel Applications
• Project/Area Number: 21021014
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Muroran Institute of Technology (2010); Osaka University (2009)
• Principal Investigator: 中野 英之 室蘭工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00222167)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2009: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: 光誘起物質移動 / 表面レリーフ回折格子形成 / フォトメカニカル効果 / フォトクロミズム / アゾベンゼン誘導体 / 単結晶 / アモルファス分子材料 / アモルファス分子ファイバー / 干渉露光

Research Abstract

最近、光誘起表面レリーフ回折格子形成がフォトメカニカル効果のひとつとして注目を集め、基礎・応用両面から興味がもたれている。申請者らは最近、単結晶についても光誘起SRG形成が可能であることを世界に先駆けて実証し、単結晶表面におけるSRG形成に関するいくつかの重要な知見を得てきた。
本年度は、物質移動が関連する研究として、昨年度、4-[bis(9,9-dimethylfluoren-2-yl)amino]-azobenzene(BFIAB)を用いて見出した、アモルファス分子ファイバーのフォトメカニカル効果(ファイバーが光照射に伴って屈曲すること、その屈曲方向が、照射する光の偏光方向によって制御できること)について、他のフォトクロミックアモルファス分子材料でも検討を行い、この効果がフォトクロミックアモルファス分子材料に一般的に見られる現象であることを示した。
さらに本年度は、昨年度までにすでに開発していたフォトクロミックアモルファス分子材料4-[bis(4-methylphenyl)amino]azobenzene(BMAB)と光に応答しないアモルファス分子材料4,4',4"-tris[3-methylphenyl(phenyl)amino]triphenylamine(m-MTDATA)の混合膜を用いて光誘起SRG形成の検討を行った。その結果、BMAB単独膜に比べてSRG形成能が大幅に向上することを明らかにした。このSRGはBMABのガラス転移温度よりも十分高い55℃でアニールしても消滅しないことから、光に応答しないm-MTDATA分子がBMABとともに移動したことが示唆される。

Research Products

• [Journal Article] Photoinduced Surface Relief Grating Formation Using a Mixed Film of 4-[Bis(4-methylphenyl)amino]azobenzene and 4,4',4"-Tris[3-methylphenyl(phenyl)amino]triphenylamine (2011)
  • Author(s): H.Nakano
  • Journal Title: Chem.Lett. Volume: 40(in press)
  • NAID: 10028242549
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photoinduced Surface Relief Grating Formation for a Single Crystal of 4-Aminoazobenzene (2010)
  • Author(s): H.Nakano
  • Journal Title: Int.J.Mol.Sci. Volume: 11 Pages: 1311-1320
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photoinduced vitrification near the surfaces of single crystals of azobenzene-based molecular materials with glass-forming ability (2010)
  • Author(s): H.Nakano, S.Seki, H.Kageyama
  • Journal Title: Phys.Chem.Chem.Phys. Volume: 12 Pages: 7772-7774
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direction control of photomechanical bending of a photochromic molecular fiber (2010)
  • Author(s): H.Nakano
  • Journal Title: J.Mater.Chem. 20 Pages: 2071-2074
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and photoinduced surface relief grating formation of novel photo-responsive amorphous molecular materials, 4-[bis(9,9-dimethylfluoren-2-yl)amino]-4'-cyanoazobenzene and 4-[bis(9,9-dimethylfluoren-2-yl) amino]-4'-nitroazobenzene (2009)
  • Author(s): H.Nakano, T.Takahashi, T.Tanino, Y.Shirota
  • Journal Title: Dyes Pigm. 84 Pages: 102-107
  • Peer Reviewed
• [Presentation] フォトクロミック分子ファイバーの光屈曲挙動 (2010)
  • Author(s): 中野英之
  • Organizer: 2010年光化学討論会
  • Place of Presentation: 千葉大学西千葉キャンパス
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] アゾベンゼン系フォトクロミックアモルファス分子材料の単結晶を用いる光誘起表面レリーフ回折格子形成 (2009)
  • Author(s): 中野英之
  • Organizer: 第58回高分子討論会
  • Place of Presentation: 熊本大学黒髪キャンパス(熊本市)
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Remarks]
  • URL: http://www3.muroran-it.ac.jp/nakano_lab/Activity.htm