2019 Fiscal Year Annual Research Report
Structure and electronic-state of the liquid-like cluster observed during solvent evaporative crystallization process
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19H02686
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
伊藤 冬樹 信州大学, 学術研究院教育学系, 准教授 (80403921)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 章 青山学院大学, 理工学部, 教授 (90262146)
岡島 元 青山学院大学, 理工学部, 助教 (20582654)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 結晶成長 / 有機分子集合体 / アモルファス / 有機結晶 / 相転移 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では溶媒蒸発結晶化過程における蛍光変化の研究で未解決なアモルファス状態において大きくストークスシフトした発光を示す理由，液滴状クラスターとアモルファス状態は同様の集合構造・状態であるのかについて検討するため，分子間相互作用を変調させる誘導体の設計・合成と溶媒蒸発結晶化過程の蛍光可視化ならびに低振動数ラマン分光に基づく構造解析を実施した．今年度は特に，ハイパースペクトルカメラを導入し立ち上げを行った．1画素ごとにスペクトル情報を取得可能なハイパースペクトルカメラを用いて溶媒蒸発結晶化過程における領域ごとのスペクトル変化を測定した．初期濃度，蒸発速度および観測領域ごとの不均一な変化の比較に基づいて，液滴状クラスターの形成の有無および滞在時間と，最終的に形成される相との関係性を検討し，溶媒蒸発結晶化過程における液滴状クラスターの役割について考察した．
初期濃度，蒸発速度，および観測領域に応じて，結晶，ならびに2種類のアモルファス多形（ポリアモルフィズム，Am1，およびAm2）のいずれかの相を形成することを確認した．各相への転移は，いずれも液滴状クラスターを経由する．液滴状クラスターの存在時間の長い箇所では結晶を形成したにもかかわらず，短い箇所ではアモルファス相であるAm1またはAm2を形成し，結晶への転移は観測されなかった．これらの結果は結晶核の形成に対して，液滴状クラスターの存在時間を確保するような濃縮過程が重要であることを示唆している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
1画素ごとにスペクトル情報を取得可能なハイパースペクトルカメラを用いて溶媒蒸発結晶化過程における領域ごとのスペクトル変化の測定に成功した．ハイパースペクトルカメラを結晶化過程の研究に新たに導入でき，当初の計画段階で想定していた以上の成果が得られたため，進展していると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
ハイパースペクトルカメライメージングについて，蛍光励起スペクトルイメージングが可能な光学系構築を目指す．今年度新たに合成適用した分子に関する分子軌道計算を通して，凝集誘起発光分子の励起状態に関する知見を得て，溶媒蒸発結晶化過程における分子からバルクへの変化に対する階層性を明らかにする．また低振動数ラマン分光，微小角入射広角X線散乱のリアルタイム測定に基づく構造解析を実施する．
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