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規則配列したπ電子系結晶空間が示す協同的発光増幅現象

Publicly Offered Research

Project AreaEmergence of highly elaborated pai-space and its function
Project/Area Number 23108712
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

柳 久雄  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (00220179)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords高性能レーザー / 分子性固体 / TPCO / パルス型遅延発光 / 協同的発光現象 / 協同的発光増幅現象 / 誘導共鳴ラマン散乱
Outline of Annual Research Achievements

協同的発光現象であることが示唆されている(チオフェン/フェニレン)コオリゴマー(TPCO)結晶から得られるパルス型遅延発光の発生起源を明らかにするため、以下の研究を行った。(1) TPCO誘導体単結晶の成長と微細加工: TPCO単結晶が示すパルス型遅延発光が、結晶の形状やサイズ、分子配向よって、スペクトル分裂や遅延時間がどのように変化するかを調べるため、これまでパルス型遅延発光が得られたBP1T-OMeとは対称性の異なる BP2T-OMeと、分子末端にシアノ基をもつ BP1T-CNを用いて単結晶を作製した。その結果、BP2T-OMeはBP1T-OMeと同じ斜方晶系の薄板状結晶に成長したのに対して、BP1T-CNはこれまでのTPCOとは異なる三斜晶系に属する針状および薄板状の結晶に成長した。これらの結晶構造の違いは、分子間における末端基の水素結合とクーロン相互作用に起因していることを明らかにした。また、フォトリソグラフィと反応性イオンエッチングを用いてBP1T多結晶膜を幅10 μmのマイクロキャビティ構造に微細加工することに成功した。  (2) TPCO単結晶の時間分解発光測定:  (1)で作製した2種のTPCO誘導体単結晶を用いて、Ti:Sパルスレーザー励起による時間分解発光測定を行った。その結果、レーザー発振の励起閾値前の励起密度において、BP2T-OMe結晶からは80 ps、BP1T-CNからは50 psの遅延時間を伴ったパルス型遅延発光を観測した。これらの遅延時間はこれまでにBP1T-OMe結晶から得られた300 psより短いことから、結晶面内での遷移双極子の配向の違いが協同的発光増幅現象に影響しており、遷移双極子の一軸配向性が高いほど遅延時間が長くなることが示唆された。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (33 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (27 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Lasing from epitaxially oriented needle crystals of a thiophene/phenylene co-oligomer2012

    • Author(s)
      Hitoshi Mizuno
    • Journal Title

      Adv. Mater.

      Volume: 24 Issue: 18 Pages: 2404-2408

    • DOI

      10.1002/adma.201104182

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  • [Journal Article] Single crystals of 5,5'-bis(4'-methoxybiphenyl-4-yl)-2,2'-bithiophene for organic laser media2012

    • Author(s)
      Hitoshi Mizuno
    • Journal Title

      Adv. Mater.

      Volume: 24 Issue: 42 Pages: 5744-5749

    • DOI

      10.1002/adma.201202470

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    • Author(s)
      Hitoshi Mizuno
    • Journal Title

      Phys. Stat. Solidi A

      Volume: 209 Issue: 12 Pages: 2437-2440

    • DOI

      10.1002/pssa.201200212

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    • Author(s)
      Takeshi Yamao, Naoki Sakamoto, Shu Hotta, Hitoshi Mizuno, and Hisao Yanagi
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys

      Volume: Vol. 51, No. 11 Issue: 11S Pages: 11PD03-11PD03

    • DOI

      10.1143/jjap.51.11pd03

    • NAID

      210000141620

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    • Author(s)
      Hisao Yanagi
    • Journal Title

      Appl.Phys.Express

      Volume: 4 Issue: 6 Pages: 062601-062601

    • DOI

      10.1143/apex.4.062601

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      水野 斎
    • Organizer
      第60回応用物理学会春季学術講演会
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      神奈川県厚木市
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      第60回応用物理学会春季学術講演会
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      7th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (MBE7)
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      The 72th Okazaki Conference on “Ultimate Control of Coherence”
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      愛知県岡崎市
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      2013-01-08
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      柳 久雄
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      電子情報通信学会有機エレクトロニクス研究会
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      大阪府大阪市
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      Hitoshi Mizuno
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      奈良県生駒市
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      4th International Symposium on Emergence of Highly Elaborated π-Space and Its Function
    • Place of Presentation
      静岡県浜松市
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      水野 斎
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      京都府京都市
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      レーザー学会第433回研究会「有機固体レーザー」
    • Place of Presentation
      京都府京都市
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      2012-11-09
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  • [Presentation] シアノ基置換(チオフェン/フェニレン)コオリゴマー結晶の発光増幅特性2012

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      水野 斎
    • Organizer
      第73回応用物理学会学術講演会
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      2012-09-13
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      第73回応用物理学会学術講演会
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      愛媛県松山市
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      Hitoshi Mizuno
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      9th International Conference on Electroluminescence Organic Optoelectronics (ICEL2012)
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      福岡県福岡市
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      2012-09-04
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  • [Presentation] 規則配列したπ電子系結晶空間が示す協同的発光増幅現象2012

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      柳 久雄
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      石川県加賀市
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      2012-07-19
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      Hitoshi Mizuno
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      The 10th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter, Nanoctructured and Molecular Materials (EXCON2012
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      Groningen, The Netherlands
    • Year and Date
      2012-07-03
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      Hitoshi Mizuno
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      奈良県奈良市
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      H.Mizuno
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      つくば国際会議場(茨城県)
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      2011-11-18
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      今井俊太
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      2011-08-30
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      水野斎
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
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      山形大学(山形県)
    • Year and Date
      2011-08-30
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      柳久雄
    • Organizer
      科学研究費補助金新学術領域研究「高次π空間の創発と機能開発」第6回公開シンポジウム
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      岡崎コンフェレンスセンター(愛知県)
    • Year and Date
      2011-07-15
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      水野斎
    • Organizer
      科学研究費補助金新学術領域研究「高次π空間の創発と機能開発」第6回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡崎コンフェレンスセンター(愛知県)
    • Year and Date
      2011-07-14
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  • [Book] 高次π空間の創発と機能開発2013

    • Author(s)
      柳 久雄
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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