2006 Fiscal Year Annual Research Report
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18550134
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokyo University of Science, Yamaguchi |
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Principal Investigator |
井口 眞 山口東京理科大学, 基礎工学部, 助教授 (80291821)
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| Keywords | ずれ応力 / shear stress / クロミズム / ラマンスペクトル / 高圧 / DAC / スピロピラン / メロシアニン |
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| Research Abstract |
分子結晶などの固体の化学結合をずれ応力によって制御する方法を検討するために、クロミズムを示すスピロピラン系化合物の薄膜に対するずれ応力の効果を調べた。
溶液中のスピロピランは、紫外光によるスピロ環の開裂によってメロシアニンへ変化し、フォトクロミズムを示す。ニトロスピロピラン6-nitroBIPSの蒸着膜(淡黄色)に回転式高圧セルで応力を作用させると、キュレット面の外周部に明瞭な緑色が環状に現れた。この状態から応力を除き常圧に戻すと、緑色は紫色に変化した。また、紫色に応力を再び作用させると、緑色に可逆的に戻ることが確かめられた。各色のラマンスペクトル(励起光785mm)を測定すると、応力下の緑色には強い蛍光が観察され、振動スペクトルは測定できなかった。一方、紫色では蛍光は見られず、常圧のスピロピランによく似た形状のスペクトルに、新たな弱いバンドも現れた。これらのバンドは開環構造のメロシアニンの生成を示唆しており、緑・紫色の生成にはずれ応力による化学結合を切断・生成が関係していると考えられる。DACを用いて静水圧実験を行うと、2.5GPa以上でラマンスペクトルに強い蛍光が観測され、ずれ応力下の緑色と同様の状態になった。これに対して、ずれ応力下の緑色に作用する応力は1.0GPa程度であり、スピロピランにおける緑色の誘起にはずれ応力効果が静水圧より有効であることが明らかとなった。また、他のスピロピラン誘導体naphtoBIPS、HBPSでも類似の色変化、蛍光が観測された。
ずれ応力下の薄膜に対する光照射の実験を行った。常圧の6-nitroBIPSに紫外光を照射すると容易に赤紫色に変色するが、ずれ応力下の緑やキュレット面中心部では色の変化が抑えられ、ずれ応力下では光応答性が低下することを示唆している。今後、特定波長の光を照射し、光応答性に対するずれ応力の効果を詳しく調べる。
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