2021 Fiscal Year Research-status Report
磁気－光学活性ヘリカル磁性高分子の合成と磁気的性質
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20K05626
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
後藤 博正 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (40292528)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 磁性 / ヘリカル / キラル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
キラルな高分子マトリックスを用いてラジカルをもつ共役系高分子をヘリカル形に整えることを行った。キラルな高分子マトリックスとしては、fdファージおよびヒドロキシプロピルセルロース(HPC)を用いた。まず、fdファージのライオトロピック液晶を作成した。これに微量の塩化鉄を触媒として加えた。これが塩化鉄添加後も液晶性を維持していることを確認した後に、モノマーであるピロールを表面に加えた。この結果、fdファージ上で重合反応が進み、液晶構造に沿って成長したポリピロールの形成を確認した。このポリピロールの顕微赤外線吸収スペクトルと顕微紫外可視吸収スペクトルを測定し、構造を同定した後に、電子スピン共鳴(ESR)による磁気測定を行った。この結果、反磁性的挙動を示すことが分かった。また側鎖に酸素ラジカルをもつポリアニリン誘導体を合成し、これをヘリカルなコレステリック液晶を示すHPC溶液に溶解した。このアニリン誘導体はHPCのヘリカル構造をポリマーアロイとして転写していると思われる。超電導量子干渉計(SQUID)による磁気的測定の結果、常磁性を示すことが分かった。これにより電気-磁気-光学活性ポリマーブレンドを作成した。さらにキラルな液晶電解液を作成し、ここで、磁性をもつモノマーを重合してキラル磁性ポリマーを合成するために、キラル液晶電解液を作成しここでポリチオフェンを合成することにより、光学回転を電気化学的に制御可能な素子を作成した。次に側鎖に光学活性なアスピリン誘導体を導入したポリアセチレンを合成し、導電性高分子のキャリヤーであるポーラロンが光学活性をもつことを円偏光二色性スペクトルで確認し、磁性をESRで評価した。これによりカイラルチャージキャリヤー「カイラリオン」の存在を確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
キラルな共役系高分子の合成に成功し、ドーピングによるキャリヤーの発生とキャリヤーの光学活性を確認したことやキラルな液晶反応場での共役系高分子の合成と超伝導量子干渉計や電子スピン共鳴により磁性を評価できたからである。
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| Strategy for Future Research Activity |
液晶中で磁性高分子の合成を行い、キラルヘリカル磁性をもつ高分子の合成とその評価を超伝導量子干渉計や電子スピン共鳴により行う。
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| Causes of Carryover |
コロナ渦中により学会発表がWebになったことや、装置の故障により寒剤を予想以上には使わなかったので。
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Research Products
(34 results)
