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2009 Fiscal Year Annual Research Report

多層光メモリ用二光子吸収材料の開発

Research Project

Project/Area Number 20360035
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

川俣 純  Yamaguchi University, 大学院・医学系研究科, 教授 (40214689)

Keywords二光子吸収 / 光メモリ / 三次元光記録 / 非線形光学 / 無機-有機ハイブリッド / 粘土鉱物
Research Abstract

有機化合物の示す二光子吸収を利用した多層光記録には、ポストブルーレイ次世代大容量光記録の候補として期待がもたれている。二光子多層光記録を実現するためには、実際に記録メディアとしての利用が想定される、スピンコート膜のような固相薄膜状態で、二光子吸収断面積(二光子吸収の効率を示す量)が大きい化合物の開発が不可欠である。
ある種の色素を粘土鉱物に吸着させ、その複合体を膜化すると、色素の1分子あたりの二光子吸収断面積が溶液の状態に比べ10倍以上にまで大きくなる。本研究では、1,4-bis-(2,5-dimethoxy-4-{2-[4-(N-methyl)pyridinium]ethenyl}phenyl)butadiyne triflateを合成サポナイト(Smecton SA)との複合体膜にすることで、660nmにおいて13000GMにも二光子吸収断面積を示す固体試料の創製に成功した。DVD-Rの記録に用いられている波長で、かつ固体試料で二光子吸収断面積が10000GMを上回った例としては初めての例であり、当初の目標を達成することが出来た。
しかし、全ての色素の二光子吸収断面積が、粘土鉱物との複合膜化で増加するわけではない。そこで本年度は、どのような色素を、どのような条件で粘土鉱物と複合膜化すると、二光子吸収断面積が顕著に増加するか、集中的に検討した。その結果、多カチオン性の色素を用い、そのカチオンサイト間の距離が、平均アニオンサイト間の距離と一致する粘土鉱物を選び複合膜化すると、二光子吸収断面積が増加するという規則性を見いだすことが出来た。また、色素の粘土層表面への吸着密度が低いほど、増加が顕著であることもわかった。以上の知見に立脚し、光記録メディアとしての有用性の高いさらに短い波長領域で、二光子吸収断面積が大きい材料の創製を今後進める計画である。

  • Research Products

    (28 results)

All 2010 2009

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (21 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article]2010

    • Author(s)
      川俣純
    • Journal Title

      小川誠(編)、機能性粘土素材の最新動向 第III編、第10章、「精密設計薄膜」(シーエムシー出版)

      Pages: 283-289

  • [Journal Article] Enhanced Photodegradation of Organic Dyes Adsorbed on a Clay2009

    • Author(s)
      S.Tani
    • Journal Title

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology 9

      Pages: 658-661

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical Second-Harmonic Generation Behavior of Films Consisting of Nano-Particles of Conjugated Ketone Derivatives2009

    • Author(s)
      S.Hasegawa
    • Journal Title

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology 9

      Pages: 216-220

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Second-order Nor-linear Optical Response in LB Films for the Metal Complexes2009

    • Author(s)
      S.Hayami
    • Journal Title

      Polyhedron 28

      Pages: 1722-1727

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-centrosymmetric Behavior of a Clay Film Ion-exchanged with Chiral Metal Complexes2009

    • Author(s)
      Y.Suzuki
    • Journal Title

      Chemical Communications 45

      Pages: 6964-6966

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PROTON NMR STUDIES ON RHODAMINE B IN AN AQUEOUS CLAY SUSPENSION2009

    • Author(s)
      S.Tani
    • Journal Title

      Clay Science 14

      Pages: 81-86

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 二次元無機結晶に包接された有機化合物の非線形光学特性2010

    • Author(s)
      川俣純(招待講演)
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      2010-03-29
  • [Presentation] サイズマッチング則を満たした粘土-ポリカチオン性色素複合体の二光子吸収特性2010

    • Author(s)
      鈴木康孝
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      2010-03-28
  • [Presentation] 粘土層表面に吸着した有機分子クラスターの温度に依存した分光学的挙動2010

    • Author(s)
      山本皓太
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      2010-03-28
  • [Presentation] 共役ケトン誘導体からなる固層膜の二光子吸収挙動2010

    • Author(s)
      田中祐樹
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      2010-03-27
  • [Presentation] カチオン性ポルフィリン誘導体の二光子吸収特性2010

    • Author(s)
      天満悠太
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      2010-03-27
  • [Presentation] ソルバトクロミズムを示す有機化合物の二光子吸収挙動の溶媒依存性2010

    • Author(s)
      樽谷帆奈美
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      2010-03-27
  • [Presentation] 粘土-金属錯体ハイブリッドによる二次非線形光学材料の創製2010

    • Author(s)
      鈴木康孝
    • Organizer
      新学術領域「分子ナノシステムの創発化学」第1回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      キャンパスプラザ京都
    • Year and Date
      2010-02-06
  • [Presentation] 二光子吸収特性に優れた蛍光性化合物の水溶化2009

    • Author(s)
      川俣純(招待講演)
    • Organizer
      第6回バイオオプティクス研究会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2009-12-05
  • [Presentation] アズレニル基を有するアゾベンゼン誘導体の二光子吸収特性2009

    • Author(s)
      中川絢太
    • Organizer
      第6回バイオオプティクス研究会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2009-12-04
  • [Presentation] 有機非線形光学材料の設計-二光子吸収化合物を中心に-2009

    • Author(s)
      川俣純(招待講演)
    • Organizer
      有機合成化学協会 支部講演会
    • Place of Presentation
      長崎大学
    • Year and Date
      2009-11-20
  • [Presentation] 高効率二光子吸収化合物の開発2009

    • Author(s)
      川俣純(招待講演)
    • Organizer
      2009年日本化学会西日本大会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
    • Year and Date
      2009-11-08
  • [Presentation] Nonlinear Optical Properties of Organic Materials and Clay/Dye Composites2009

    • Author(s)
      J.Kawamata(招待講演)
    • Organizer
      スロバキア科学アカデミー特別講演会
    • Place of Presentation
      スロバキア
    • Year and Date
      2009-10-30
  • [Presentation] Fabrication of Nonlinear Optical Materials Consisting of Dye-Clay Mineral Composites2009

    • Author(s)
      Y.Suzuki(招待講演)
    • Organizer
      Anisotropic fluorescent thin films based on organic dyes embedded in layered inorganins
    • Place of Presentation
      スロバキア
    • Year and Date
      2009-10-29
  • [Presentation] 二光子吸収断面積測定のための有機固相膜の作製2009

    • Author(s)
      田中祐樹
    • Organizer
      第62回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      岡山理科大学
    • Year and Date
      2009-09-19
  • [Presentation] 粘土層表面でJ会合体を形成した色素の線形および非線形光学特性2009

    • Author(s)
      鈴木康孝
    • Organizer
      第53回粘土科学討論会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] プロトンNMRによる粘土水懸濁液中における有機色素の動的挙動と光分解2009

    • Author(s)
      谷誠治
    • Organizer
      第53回粘土科学討論会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] 単層剥離した粘土表面での色素分子のナノ粒子の形成2009

    • Author(s)
      松永怜也
    • Organizer
      第53回粘土科学討論会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] 粘土との複合化により光分解が促進される有機色素の構造上の特徴2009

    • Author(s)
      中山大輔
    • Organizer
      第53回粘土科学討論会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] Hybrid Film Consisting of a Clay and Organic Dye for Two-Photon Absorption Materials2009

    • Author(s)
      Y.Suzuki
    • Organizer
      14th International Clay Conference
    • Place of Presentation
      イタリア
    • Year and Date
      2009-06-16
  • [Presentation] Optical Second-Harmonic Generation from Composites Consisting of chiral Organic Molecules and A Smectite2009

    • Author(s)
      R.Matsunaga
    • Organizer
      14th International Clay Conference
    • Place of Presentation
      イタリア
    • Year and Date
      2009-06-16
  • [Presentation] Linear and Nonlinear Optical Properties of Composites Consisting of Clay and Dyes2009

    • Author(s)
      J.Kawamata(招待講演)
    • Organizer
      14th International Clay Conference
    • Place of Presentation
      イタリア
    • Year and Date
      2009-06-16
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 有機色素化合物-粘土複合体よりなる二光子吸収材料2010

    • Inventor(s)
      川俣純
    • Industrial Property Rights Holder
      山口大学
    • Industrial Property Number
      特願 2010-009607
    • Filing Date
      2010-01-20

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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