π共役系高分子における励起子ダイナミクスと高機能固体レーザ応用に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11694156
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 吉野 勝美 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70029205)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤井 彰彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80304020) ; 大森 裕 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50223970) ; 尾崎 雅則 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50204186)
• Keywords: π共役系高分子 / 導電性高分子 / 励起子 / レーザー / 超高速現象

Research Abstract

本研究では、高速時間分解分光法等の手法を駆使して種々のπ共役系高分子の電子状態を解明し、高効率ルミネッセンスを実現する材料を探究するとともに、セルフアセンブリー法や液晶性等の自己組織可能を付与することにより分子配列を制御した共役系高分子の実現と、それに基づく偏光発光デバイス、レーザーデバイスの実現の可能性を検討することを目的に実験を進めてきた。その主要な結果は以下の通りである。(1)高い蛍光量子効率を示す二置換ポリアセチレン誘導体およびそれに低い蛍光量子効率の一置換ポリアセチレン誘導体を混合した複合体における電子状態を、時間分解蛍光測定により明らかにした。(2)カルボニル基を有するポリパラフェニレンビニレン誘導体を合成し、その電子的光学的性質を調べることにより高い蛍光量子効率を有し、蛍光のナローイングを示すことを明らかにした。また、この誘導体を用いてセルフアセンブリー法により多層構造膜を作製し、その電子状態を明らかにした。(3)SiO_2から成る人工オパールならびにそれから作製したオパールレプリカ内のナノサイズ空膜内にポリパラフェニレンビニレン誘導体を浸透させることにより、蛍光のスペクトルナローイング閾値の低減とレーザー発振の実現を確認するとともに、それらの特性のSiO_2粒怪依存性、溶媒依存性、角度依存性等を調べることによりその詳細を明らかにした。(4)π共役主鎖の配向を実現するために、主鎖に三重結合を有する共役系高分子誘導体の液晶性とその配向特性を明らかにした。その結果、厚さ1μm程度の薄膜サンドイッチセルに容易に充填可能であり、ラビング処理により大面積の均一配向が実現できることを見出した。特に、ラビング方向に対してメソゲン主鎖ではなく側鎖アルコキシ基が配向することを、偏光顕微鏡観察、偏光吸収、偏光ラマン散乱分光等の手法を用いて明らかになった。

Research Products

• [Publications] T.Sonoda: "Photoinduced luminescence quenching and insolubilization of stop-like branched organosilicon"Applied Physics Letters. 75. 2193-2195 (1999)
• [Publications] R.Hidayat: "Time-resolved study of luminescince in highly luminescent disubstituted polyacetyline and its blend with poorly luminescent monosubstituted polyacetylene"Physical Revew B. 61(印刷中). (2000)
• [Publications] M.Ozaki: "Anomalous optical anisotropy induced by liquid crystallinity of poly/2.5-dialkoxy p-phenylenebutoxyynylene"Advanced Materials. (印刷中). (2000)