2021 Fiscal Year Annual Research Report
electro driven whispering gallery mode optical resonator from self-assembled conjugated polymer microspheres
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19J20398
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
大木 理 筑波大学, 数理物質科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Keywords | 共役ポリマー / キラリティ / 円偏光 / 結晶工学 / トポロジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，第一にキラルな側鎖をもつ共役ポリマーが自己組織化により形成した，内部に異方的ならせん分子配向構造をもつねじれ双極マイクロ球体1粒子が示す円偏光発光(CPL)の異方性に関する詳細な検討を行った．本研究は，巨大な非対称強度を示す新規CPLマイクロ素子の開発，ならびにらせん分子配向方向に対するCPLの角度依存性の実験的な実証に成功した初の例であり，これらの成果は、American chemical societyのJournal of the American Chemical Society誌に受理された．次に，得られたねじれ双極球体の光励起下による光閉じ込め機能を調査した結果，球体1粒子よりWGM共鳴発光を確認した．従来のWGM光共振器とは異なり，ねじれ双極球体は異方的かつキラルな光閉じ込め現象を示し，それらが球体表面のキラルな分子配向構造を反映していることを明らかにした．最終目標であった電界発光には至らなかったものの，この他にもねじれ双極マイクロ球体よりトポロジカル光学や光物質相互作用に関わる興味深い知見を見出している．これらの成果は現在論文準備中である．
第二に，面キラリティをもつ共役分子が自己組織化により基板上で均一に形成するお椀型マイクロ結晶に関する詳細な研究を行った．得られたお椀型マイクロ結晶は速度論的な結晶成長プロセスを経て形成するスケルタル結晶に属する．本研究は，従来制御が極めて困難であったスケルタル結晶の形状，粒径，そして配向を均一に制御した極めて稀な例である．また，類似分子に対する系統的な結晶化と構造解析を経てスケルタル結晶を制御する一般的な戦略を打ち立てた．本研究は結晶工学において未だ挑戦的課題である速度論的な結晶工学制御に大きなインパクトを与える研究成果であり，現在論文投稿中である．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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