DonorーAcceptor結合系を用いる光スイッチング素子の開発

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02453080
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 松尾 拓 九州大学, 工学部, 教授 (30037725)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 米村 弘明 九州大学, 工学部, 助手 (40220769) ; 中村 博 九州大学, 工学部, 助教授 (00117194)
• Keywords: DonorーAcceptor結合系 / 第二高調波発生 / ルテニウム錯体 / スチルバゾ-ル / 単分子膜 / LB膜 / 表面吸着

Research Abstract

本年度はLB膜作成に先立ち、分子の配向がSHG強度に及ぼす影響を調べるため、ガラス基板上及び水面上の単分子層でのSHG発生について重点的に検討を行った。
まず、種々の長さのアルキル基を導入した両親媒性ルテニウムトリスビピリジン錯体を合成し、これをガラス基板上に吸着により担持し、このSHG発生の挙動を検討した。その結果イオンとして静電的にガラス基板上に吸着させただけでもSHGが発生することが観測され、少なくとも基板上の一層はLB膜と同様に一方向に配向した構造をとっていることが判明した。
さらに、アルキル鎖の長さが長くなるほど配向が良くなり強いSHGを示すが、n≧18ではかえって減少することから、配向に適したアルキル鎖長があることが判明した。
一方、水面上の単分子膜の配向を調べるため、長鎖アルキル基を有するスチルバゾ-ル誘導体を水面上に展開し単分子膜を形成させ、その水面上のSHG発生を、分子のパッキングとの関係から検討を行った。スチルバゾ-ル誘導体は、低温において気体膜の状態でも大きなSHGを示し、その大きさは凝縮膜においても変わらず、希薄な単分子状態でも水面に対して垂直に配向していることが示された。しかし、温度を上昇させると気体膜でのSHGは減少し配向が悪くなることがわっかた。また、凝縮膜においても膜圧を大きくするとかえってSHGが減少し配向の乱れを生ずることが本法によって見いだされた。
以上のようにガラス基板上および水面上に担持した単分子層(膜)における研究によって、SHG発生のための分子配向の最適化に対する指針がある程度得られた。

Research Products

• [Publications] T.Matsuo: "Molecular Design of Photoinduced Electron Transfer for Artificial Photosynthesis" Proc.Int.Seminar on Photochemical Dynamics. 99-102 (1990)
• [Publications] 松尾 拓: "人工光合成系における光誘起電子輸送と超分子構造" 化学と工業. 43. 1236-1241 (1990)
• [Publications] H.Sakaguchi: "LaserーInduced Modulation of SecondーHarmonic Light Emission from Ru(II)ーBipyridine Metal Complex in LangmuirーBlodgett Film" Japanese Journal of Applied Physics. 314-316 (1991)