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2014 Fiscal Year Research-status Report

希土類錯体をゲルに実装した波長可変レーザー(500-600nm付近)媒質の開発

Research Project

Project/Area Number 25410211
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

西山 桂  島根大学, 教育学部, 教授 (40283725)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsオルガノゲル / 希土類錯体 / レーザー媒質
Outline of Annual Research Achievements

【研究目的】 この研究の目的は、紫外線励起により、500–600 nm付近(緑-橙色)で発振する、希土類マルチカラーレーザー媒質の創成を明確化することである。この媒質は、希土類錯体を、オルガノゲル(有機ゲル)中に高濃度(従来の溶液中と比べ、8倍の濃度)で分散させることにより実現する。
【研究実績】 平成26年度は、希土類錯体 Eu(hfa)3(TPPO)2 を合成したとともに、p-クロロフェノールとAOTからなるオルガノゲル中に分散させた。既存の錯体 Eu(hfa)3(phen) は、ゲルへの分散濃度がおよそ1 mM 程度であるのに対し、今回合成したEu(hfa)3(TPPO)2 は>3.2 mMと、ゲルへの分散濃度が非常に大きい。その一方、ゲルを構成する有機溶媒:キシレンへの溶解は、Eu(hfa)3(phen): 0.15 mM に対してEu(hfa)3(TPPO)2: 3.2 mM であり、後者の有機溶媒中への溶解が際立っている。
今回、ナノ秒レーザーを用いた紫外線励起により、Eu(hfa)3(phen)の発光プロファイル I(t) を測定した。その結果、 I(t)は励起光強度に依存せず、単一指数関数で減衰することを明らかにした。この結果は、オルガノゲルのファイバー束近傍に分散された構造を取るEu(hfa)3(phen)を使用して初めて、増幅された自然放出(amplified spontaneous emission; ASE)の発生が可能であることを示している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成26年度は、ASEを与える発光メカニズムについて詳細に検討が進んだとともに、必要な希土類錯体の設計指針を得た。その結果は、査読付き国際誌などで発表した。

Strategy for Future Research Activity

今年度は、ゲルの高次構造(ファイバー束構造)の近傍に局所的に存在するような希土類錯体の設計、より具体的には配位子の選択を進めるとともに、これまで得られているデータの取りまとめと成果公表を行う。

Causes of Carryover

オルガノゲルに使用する原料について、海外からの輸入品を使用する必要が生じ、納品が26年度中に間に合わなかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

当該オルガノゲル原料は27年度に納品されるので、27年度経費として執行する。

  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Generation of amplified spontaneous emission from rare-earth complexes dispersed in phenol + AOT self-assembled organogels2015

    • Author(s)
      K. Nishiyama, Y. Watanabe, T. Harada, K. Kamada, H. Kawai
    • Journal Title

      J. Mol. Liq.

      Volume: 205 Pages: 93-97

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2014.05.020

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Emission properties of Ln (Eu, Tb, Dy, Er)-doped Y2O3 nanoparticles synthesized by surfactant-assembly and their applications in visible color-tuning2015

    • Author(s)
      Y. Akita, T. Harada, R. Sasai, K. Tomita, K. Nishiyama
    • Journal Title

      J. Photochem. Photobiol. A

      Volume: 299 Pages: 87-93

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2014.11.017

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Efficient 4f-5d Emission Processes of Ce3+ Complexes with Benzimidazole-based Tetradentate Ligand2014

    • Author(s)
      T. Harada, R. Hasegawa, K. Nishiyama
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 43 Pages: 1496-1498

    • DOI

      10.1246/cl.140449

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structures of Naphthol–AOT Self-assembly Organogels and Their Applications to Dispersing Media of Rare-earth Complexes2014

    • Author(s)
      S. Katsube, T. Harada, T. Umecky, T. Takamuku, T. Kaji, M. Hiramoto, Y. Katsumoto, K. Nishiyama
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 43 Pages: 1861-1863

    • DOI

      doi:10.1246/cl.140766

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Emission properties of Sm complexes substituted with asymmetric β-diketonato ligands in solution2014

    • Author(s)
      T. Harada, K. Tokuda, K. Nishiyama
    • Journal Title

      J. Mol. Liq.

      Volume: 200 Pages: 77-80

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2014.05.028

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 希土類をオルガノゲルに分散させた系の強発光体への展開2014

    • Author(s)
      渡部康弘, 原田聖, 鎌田賢司, 川井秀記, 西山桂
    • Organizer
      第37回溶液化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      アバンセ(佐賀市)
    • Year and Date
      2014-11-12 – 2014-11-14
  • [Presentation] 発光希土類をドープした酸化イットリウムナノ粒子の光化学的性質2014

    • Author(s)
      秋田幸彦, 原田聖, 笹井亮, 冨田恒之, 西山桂
    • Organizer
      第37回溶液化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      アバンセ(佐賀市)
    • Year and Date
      2014-11-12 – 2014-11-14
  • [Presentation] 小さな芳香族分子が自己組織化したオルガノゲルの高次構造と発光物性2014

    • Author(s)
      勝部翔太郎, 天野賢史, 佐藤高彰, 梅木辰也, 高椋利幸, 勝本之晶, 嘉治寿彦, 平本昌宏, 西山桂
    • Organizer
      第37回溶液化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      アバンセ(佐賀市)
    • Year and Date
      2014-11-12 – 2014-11-14
  • [Presentation] 環状アル力ンを溶媒として用いた低分子自己組織化オルガノゲルの構造2014

    • Author(s)
      木下勝, 宮元展義, 梅木辰也, 高椋利幸, 嘉治寿彦, 平本昌宏, 鶴永陽子, 西山
    • Organizer
      第37回溶液化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      アバンセ(佐賀市)
    • Year and Date
      2014-11-12 – 2014-11-14
  • [Presentation] Generation of amplified spontaneous emission from Eu complexes dispersed in self-assembly organogels2014

    • Author(s)
      K. Nishiyama, Y. Watanabe, T. Harada, K. Kamada, H. Kawai
    • Organizer
      International Meeting on Applications of Statistical Mechanics of Molecular Liquid on Soft Matter
    • Place of Presentation
      Kasetsart University, Bangkok, Thailand.
    • Year and Date
      2014-09-15 – 2014-09-16
    • Invited
  • [Presentation] Self-assembly organogels composed of phenol and naphthol + AOT in nonpolar solvents2014

    • Author(s)
      S. Katsube, T. Umecky, T. Takamuku, Y. Katsumoto, T. Kaji, M. Hiramoto, K. Nishiyama
    • Organizer
      International Meeting on Applications of Statistical Mechanics of Molecular Liquid on Soft Matter
    • Place of Presentation
      Kasetsart University, Bangkok, Thailand.
    • Year and Date
      2014-09-15 – 2014-09-16
  • [Presentation] Preparation of rare-earths-doped Y2O3 nanoparticles by means of surfactant-assembly and their emission properties2014

    • Author(s)
      Y. Akita, T. Harada, R. Sasai, K. Tomita, K. Nishiyama
    • Organizer
      International Meeting on Applications of Statistical Mechanics of Molecular Liquid on Soft Matter
    • Place of Presentation
      Kasetsart University, Bangkok, Thailand.
    • Year and Date
      2014-09-15 – 2014-09-16
  • [Presentation] Generation of amplified spontaneous emission (ASE) from Eu complexes dispersed in organogels2014

    • Author(s)
      K. Nishiyama, Y. Watanabe, T. Harada, K. Kamada, H. Kawai
    • Organizer
      8th Mini-Symposium on Liquids
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2014-07-05
  • [Presentation] Self-assembly organogels composed of 2-naphthaol + AOT organogels in nonpolar solvents2014

    • Author(s)
      S. Katsube, T. Umecky, T. Takamuku, Y. Katsumoto, T. Kaji, M. Hiramoto, K. Nishiyama
    • Organizer
      8th Mini-Symposium on Liquids
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2014-07-05

URL: 

Published: 2016-05-27  

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