2015 Fiscal Year Research-status Report
電気化学反応による円偏光発光スイッチングが可能な光電気機能性ポリマー複合体
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15K05660
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
中村 一希 千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 准教授 (00554320)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 範久 千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 教授 (50195799)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 希土類錯体 / 円偏光発光 / エレクトロクロミズム / エネルギー移動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
円偏光発光（CPL）を示すキラル発光材料は種々の次世代キロプティカル技術への展開が期待されている。その中でも、外部刺激によりCPLをスイッチングできる新規光機能性材料は重要な研究ターゲットとされているが、これまでに素子化に有利である電気化学反応によるCPL 反転の報告例はなされていない。そこで本研究ではCPL のヘリシティー（CPL キラリティー）を電気化学反応によってスイッチングできる新規機能性ポリマー複合体の創製を目的とした。
その手法として、左右異なるCPLを示す鏡像異性の発光材料を含む2種の光電気機能性分子を、サブμm～μm 領域で相分離させて複合化することで、円偏光発光キラリティーの異なる2種の相を有する複合材料を創製する。この複合体へ印加する電圧（電位）の違いによって左右どちらかのCPL強度を変化させ、CPLキラリティーのスイッチングを行う。
今年度は、複合体中に含むCPL活性分子からの発光をその近傍に存在するエレクトロクロミック分子によって制御可能かを検証した。具体的には、円偏光度の大きな発光を示すキラル希土類錯体にエレクトロクロミック部位を導入し、その機能性錯体に発色電位を印加することで、エレクトロクロミズムに伴うCPL強度の変化を観測した。その結果、電位印加前には、CPLのg値が0.3程度の強いCPLが、電位印加によるエレクトロクロミック部位の発色に伴いほぼ消光した。各種光物理特性の測定により、このCPLの消光は希土類イオンとエレクトロクロミック部位の間の励起エネルギー移動によるものであることが明らかとなった。また、このCPLは電位印加を止めることで可逆的に回復した。 また、光学異性体の希土類錯体を用いることで、左もしくは右のCPLの両方を制御できることも確認できたことから、次年度以降の両錯体の複合化に向けた重要な指針が得られたと考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度は、本研究のベースとなる、左もしくは右CPLを示す材料からのCPLを、電気化学反応による制御可能なことを実証した。このCPL強度の電気化学的制御は本研究課題の根幹をなす。そのため、研究計画全体としては大きな変更は必要なく、次年度以降も計画通りに推進可能であることから、概ね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
上述のように、初年度は本申請の大元のコンセプトである、電気化学反応によるCPL強度の制御に関する実証が行えたため、今後は左・右の円偏光を示す材料を如何にサブμm領域で複合化させるかという、複合材料のマイクロ構造形成の方法論に焦点を当てて研究を推進する。
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| Causes of Carryover |
年度末の出張旅費を見積額より減額させたこと、また年度末に掲載可となった本研究に関連する学術論文の掲載料の請求が年度をまたいだため、次年度使用額（B-A）が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究業績欄に記載した、当該研究に関連する論文掲載に関わり発生する論文掲載料の支払いに使用する予定である。
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