工業物理化学を基盤とするオプトエレクトロニクス材料

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03303008
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 藤嶋 昭 東京大学, 工学部, 教授 (30078307)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柳田 祥三 大阪大学, 工学部, 教授 (10029126) ; 相澤 益男 東京工業大学, 工学部, 教授 (00016742) ; 入江 正浩 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (30001986) ; 山崎 巖 北海道大学, 工学部, 教授 (80002111) ; 魚崎 浩平 北海道大学, 理学部, 教授 (20133697)
• Keywords: オプトエレクトロニクス材料 / 工業物理化学 / 光機能材料 / 分子素子 / 量子光電気化学 / 界面機能 / 光化学プロセス

Research Abstract

本研究は、高度な機能を有する新規なオプトエレクトロニクス材料の開発を工業物理化学という学問基盤の上に立ち、行なうことを目的としたものである。分担研究者はグル-プ化し、互いに緊密な連絡を取りながら各々に中心課題を設けて討論した。また、全体の討論会を持って、以下の成果を得るとともに今後の研究の展開の方向性について具体的な共通のビジョンを確立することができた。
1.)新しい光化学プロセスの創成を目指した界面光電荷移行過程の解明
機能性有機超薄膜としてのLB膜は光情報変換・記録素子として極めて高いポテンシャルを持つことが種々の系で実証できた。しかし、機能分子を安定に基板上に固定するセルフアセンブリ法などを検討する必要性が明らかになった。
2.)新規光機能材料の設計・製作とその機能制御
熱安定性や繰返し耐久性に優れた有機フォトクロミック材料の設計・製作、また積層型有機薄膜を用いる2次元光スイッチング論理素子の設計などにおいて、光機能性材料を分子論的に設計することの有用性を実証することができた。今後は,機能制御の多様性や高精度化が課題であり、新規な作製プロセスの開発も期待される。
3.)高効率・高選択的プロセスを行なう分子素子の構築
分子素子の一つの目標は生体機能素子の実現である。生体分子素子の実現は未だ遠い目標であるが、生体機能に学ぶ素子構築のためにマイクは電極系、分子膜の透過性の光制御、電気化学ルミネッセンスを示す標識抗体を固定した光ファイバ免疫センサ等の構築などに進展があった。
4.)量子効果を有する光機能材料の作製と評価
量子サイズ効果を有する半導体超微粒子を再現性良く調整する手法を確立し、特異な光触媒反応活性を制御できる見通りが得られた。

Research Products

• [Publications] Z.F.Liu: "A Novel photoelectrochemical Hybrid “OneーWay"Process Observed in the Azobenzene System" J.Electroanal Chem.297. 133-144 (1991)
• [Publications] K.Sakamaki: "Definitive Structure a Stacking Boundary of Charge Density Waves in lTーTaS_2 Using a Scanning Tunneling Microscope" J.Phys.Chem.Solids. 52. 409-418 (1991)
• [Publications] T.Kato: "New Approach to Chiral Conductive Materals.A Polymer Composite from Polypyrrole and an Optically Active Polyamide" Chem.Lett.713-716 (1991)
• [Publications] R.Cai: "Photokilling of Malignant Cells with Ultrafine TiO_2" Bull.Chem.Soc.Japan. 64. 1268-1273 (1991)
• [Publications] K.Sakamaki: "In Situ Observation Using a Scanning Tunneling Microscope of a Local Morphological LightーInduced Transformation of nーMolybdenumdisulfide in Contact with Acetonitrile Containing a Samll Amount of Water" Collection Czechoslovak Chem.Commun.56. 104-111 (1991)
• [Publications] K.Patel: "PhotoーSinking Phenomenoma Photodecompositou Rate of Silane Bonded on TiO_2 Powders" Ber.Bunsenges.Phys.Chem.95. 176-180 (1991)
• [Publications] H.Doring: "Photoassisted ElectronーBeam Deposition of AlーDoped ZnS Thin Films" J.Elecカrochem.Soc.138. 1416-1420 (1991)
• [Publications] J.N.Yao: "Photochromic Characteristics of Mixed WO_3ーMoO_3 Thin Films in Alcohol Vapors" Ber.Bunseges.Phys.Chem.95. 554-556 (1991)
• [Publications] J.N.Yao: "PhotoーEnhancement of Electrochromism in MoO_3 Thin Films" Ber.Bunsenges Phys.Chem.95. 557-559 (1991)
• [Publications] K.Sakamaki: "Photoelectrochemical In Situ Observation of nーMoS_2 in Aqueous Solutions Using a Scanning Tunneling Microscope" J.vac.Sci.Technol.B,9. 994-949 (1991)
• [Publications] O.Sato: "Coherent Interferometric Analysis of the Molecular Orientation Based on the Study of the Optical Secont Harmonic Generation" J.Electroanal.Chem.306. 291-296 (1991)
• [Publications] S.Cai: "Semiconductive Properties and Photoelectrochemistry of Iron Oxide Electodes ーーVII.Photoresponses of Sintered znOーDoped Iron Oxide Electrode" Electrochimica Acta. 36. 1585-1590 (1991)
• [Publications] S.Cai: "Phenomena of Weak Electroluminescence of Iron and Other Application Potentiality in Electrochemistry" Electrochimica Acta. 36. 1591-1593 (1991)
• [Publications] S.Cai: "The NーType/PーType Photoresponse Trahsition of MgーDoped and ZnーDoped Polycrystalline Iron Electrodes" Corrosion Sci.31. 733-738 (1991)
• [Publications] S.Yoshihara: "Photoacoustic Detection of Pb Underpotential Deposition on Ag" Electrochimica Acta. 36. 1959-1961 (1991)
• [Publications] T.Ohmori: "Morphological Transformation of Palladium Casued by Measurement of a Scanning Tunneling Microscope" Jpn.J.Appl.Phys.30. 1826-1829 (1991)
• [Publications] T.Amemiya: "Analyses of Spectroelectrochemical Behavior‐of Polypyrrole Films Using the Nernst Equationーー“Monomer Unit"and Polaron Bipolaron Model" J.Electrochem.Soc.138. 2845-2850 (1991)
• [Publications] O.Sato: "Second Harmonic Generation Coherent Interferometry Disclosing the Orientation Submerged Hemicyanine Layer in a LangmuirーBlodgett Multilayer Stスucture" J.Phys.Chem.95. 9636-9638 (1991)
• [Publications] Z.F.Liu: "Thermal CisーTrans Isomerization Kinetics of Azo Compound in the Assembled Monolayer Film:An Electrochemical Approach" Chem.Phys.Lett.185. 501-504 (1991)
• [Publications] K.Kobayakawa: "Photocatalytic Activity of CuInS_2 and CuIn_5S_8" Electrochimica Acta. 37. 465-467 (1991)
• [Publications] Z.F.Liu: "Electrochemical Actinometry Using the Assembled Monolayer Film of an Azo Compound" Anal.Chem.64. 134-137 (1991)
• [Publications] T.Kato: "SelfーAssembly of Liquid Crystalline Complexes Having Angular Structures through Intermolecular Hydrogen Bonding" Chem.Lett.265-268 (1992)
• [Publications] J.N.Yao: "Photochromism Induced in an Electrolytically Pretreated MoO_3 Thin Film by Visible Light" Nature. 355. 624-626 (1992)
• [Publications] R.Cai: "Phagocytosis of Titanium Dioxide Particles Chemically Modiffied by Hematoporphyrin" Denki Kagaku.
• [Publications] R.Cai: "Increment of Photocatalytic Killing of Cancer Cells Using TiO_2 with the Acid of Superoxide Dismutase" Chem.Lett.,.
• [Publications] R.Cai: "Induction of Cytotoxicity by Photoーexcited TiO_2 Particles" Cancer Res.,.
• [Publications] R.Cai: "Conversition of Photogenerated Superoxide Anion Into H_2O_2 in TiO_2 Suspension Systems" J.Electroanal.Chem.