2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel photomechanical phenomena of photoresponsive molecular crystals by high-order photoexcitation
| Project Area | Application of Cooperative-Excitation into Innovative Molecular Systems with High-Order Photo-functions |
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| Project/Area Number |
26107013
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
小畠 誠也 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (00325507)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 結晶 / フォトクロミズム / 複合光応答 / 結晶成長 / 相転移 / ジアリールエテン / 光誘起形状変化 / フォトメカニカル効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、フォトクロミックジアリールエテン結晶およびアモルファス固体が複数の光励起（複合光励起）によって複雑に光応答する分子システムを構築し、フォトメカニカル新現象の創出とメゾスコピック領域における実働的な光駆動マイクロマシンの創製を目指している。平成30年度は最終年度にあたり研究の全体をまとめるとともに、フォトメカニカル挙動の偏光照射における偏光方向依存性、ジアリールエテンナノファイバー結晶の作製とフォトメカニカル挙動、ナノポーラス無機材料－フォトクロミック結晶複合系の巨視的なフォトメカニカル挙動、および特異なフォトメカニカル挙動の創出について検討した。まず、光誘起屈曲挙動を示す結晶に偏光照射すると、偏光方向により屈曲速度に差が見られた。その屈曲速度は分子の電子遷移モーメントと偏光方向との関係に依存し、分子吸光係数の大きい方向の偏光をあてると結晶表面付近で高い反応率を示し屈曲速度が速いが、分子吸光係数の小さい方向の偏光をあてると結晶表面から結晶内部まで反応が進行し屈曲速度が遅いことが明らかとなり、結晶表面からの反応深さが屈曲速度に重要な役割を果たしていることを明らかにした。次に、ナノポーラス無機材料のポーラス中にジアリールエテンを結晶化させることに成功し、いくつかのジアリールエテンではナノサイズであるにもかかわらず、光誘起屈曲挙動を示すことが明らかとなった。さらに、それらの複合材料に直接光を照射すると、複合系の状態のまま屈曲挙動を示すことが明らかとなり、巨視的なフォトメカニカル挙動の実現に成功した。また、ジアリールエテン分子に長鎖アルキル基を導入し、その結晶のフォトメカニカル挙動を検討したところ、照射方向によって異なる屈曲速度で屈曲することが明らかとなった。これは結晶形状が重要な役割を果たしており、表面と裏面への光照射によって屈曲速度が変わることを明らかにした。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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