2019 Fiscal Year Annual Research Report
Highly oriented J-aggregates induced by atomic grooves on poly(tetrafluoroethylene) surfaces
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17K04996
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| Research Institution | Fukushima National College of Technology |
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Principal Investigator |
田中 利彦 福島工業高等専門学校, 化学・バイオ工学科, 教授 (10709819)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅澤 洋史 福島工業高等専門学校, 化学・バイオ工学科, 准教授 (20369929)
青山 哲也 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (50342738)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | J会合体 / 色素 / 薄膜 / 配向 / 光学顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初計画にほぼ対応した以下の結論を得た。（１）色素薄膜中におけるJ会合体の二次元分布計測技術の改良と完成：色素薄膜中におけるJ会合体の二次元分布を計測する技術は前年度までに確立したが、さらに改良を続け、最終的に原子間力顕微鏡と組み合わせて薄膜中のグレインのどの部分にj会合体が形成されているかを評価できるシステムを完成させた。色素薄膜中に目印をつけ、原子間力顕微鏡像と干渉等各種フィルターを装着した光学顕微鏡像の位置ずれを正確に補正照合する操作を確立した。；（２）J会合体を形成する化合物の発見：上記の新システムによって従来色素薄膜中のJ会合体形成量が少なく、その吸収スペクトル形状からは明確にJ会合体であると判断が出来なかった場合についても、部分的に形成されたJ会合体が確認できる事が判った。ある種のビスアゾ色素の末端直鎖アルキルn-CH3(CH)n-1誘導体のうち、従来n=5,6,7のケースについて偏光吸収スペクトルから局所的にJ体が出来たと判断されていたが、今回上記システムによってn=0～4にについても、局所的にJ会合体が生成していることが明確になった。；（３）J会合体形成メカニズムの推定：一方、n=4のの分子の反対側にあるアルキルアミノ基をジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ピロリジニルアミノと替えた場合は影響がはるかに大きくジメチルアミノ基の場合にはJ会合体形成がほとんど起こらない。この顕著な効果は、単結晶X線構造におけるジエチルアミノとピロリジニルアミノに見られる分子間相互作用と関連が在ると考えられる。このようなJ会合体形成に影響する分子の内在的因子と配向膜などの外在的因子の両方がJ会合体形成に影響すると結論できた。J会合体ドメインは繋がっている場合が多く、またグレイン周辺部に多いことから、周辺部の応力がJ体形成に有利な状況を導き、また隣のドメインへも影響し易いと考えている。
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[Presentation] Atomic groove epitaxy of dye molecules on aligned PTFE surfaces and highly oriented J-aggregates2019
Author(s)
田中利彦, 青山哲也, 石飛昌光, 佐藤未英, ソ・ヒス, 川口純奈, 松本真哉, 梅澤洋史, 村中厚哉, 内山真伸
Organizer
International Symposium on Dyes and Pigments2019, Seville, Spain (国際学会)
Int'l Joint Research
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[Presentation] 一軸配向したポリテトラフルオロエチレンの表面に固有な 原子溝エピタキシー2019
Author(s)
田中利彦, 青山哲也, 石飛昌光, 佐藤未英, ソ・ヒス, 川口純奈, 松本真哉, 梅澤洋史, 村中厚哉, 内山真伸
Organizer
第80回応用物理学会秋季学術講演会, 札幌
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