2014 Fiscal Year Research-status Report
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25620016
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
平谷 篤也 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40208856)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 軟Ｘ線分光 / 励起三重項分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
試料薄膜の基板金属を金から白金に換えUV照射による電子収量スペクトルのバックグラウンド増加を激減させたが、金属／有機分子界面での内部光電効果によるものと思われるスペクトル形状の変化が起こることを見出した。このため、励起三重項状態からの軟Ｘ線吸収(T1-XAS)は全軟Ｘ線発光収量(TFY)法で測定した。アントラキノンではUV照射による新たなピークが基底状態からの軟Ｘ線吸収(S0-XAS)の第1ピークより2.4 eV低エネルギー側に観測され、三重項モノマーの励起元(HOMO)空軌道への遷移と帰属した。さらに、S0-XASの第1ピークの強度増大、第1と第2ピークの谷間に新たなピークが観測されたが、UV強度との直線的相関が無いことや三重項モノマーからの遷移としては帰属できないことから、三重項エキシマー状態からの軟Ｘ線吸収と考えられる。
長寿命の三重項状態を生成することが知られている安息香酸にチオール基を置換したメルカプト安息香酸の自己組織化単分子(SAM)膜を作製し、UV励起によって三重項が効率よく生成し、無配向薄膜に比べて寿命が長くなることを見出した。
キノン類で励起三重項状態の励起元(HOMO)空軌道への内殻遷移強度が小さくなる現象の解明のため、多くのケトン、ジケトン分子のT1-XASを計算し、6員環のパラ位に2つのカルボニルを持つキノン類に特有の現象であることを確認した。本課題の目的のひとつである価電子・内殻二重励起状態からの選択的結合切断を検証するため、励起三重項状態からの内殻励起によって生成する価電子・内殻二重励起状態のポテンシャル曲線を計算によって求めた。シアノベンズアルデヒドなどで励起三重項状態からの軟Ｘ線共鳴励起でアルデヒド基－ベンゼン環結合やＣＮ三重結合が強い反発領域への遷移となることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
全軟Ｘ線発光収量法によって、アントラキノンの三重項モノマーの励起元(HOMO)空軌道への軟Ｘ線吸収を観測した。しかし、三重項モノマーのLUMO以上の軌道への遷移は三重項エキシマー由来と思われる軟Ｘ線吸収と重畳するため、全領域のスペクトルは得られていない。三重項エキシマーを形成しない置換ベンズアルデヒドなどは蒸気圧が高く純固体での測定ができないため、ポリエチレンなどの高分子固溶体として測定を試みたが、スペクトルを得るに至っていない。三重項生成と軟Ｘ線吸収測定の効率が良い三重項分子団を持つ自己組織化単分子膜については、本研究課題の実験を主として行なっている広島大学放射光科学研究センターの放射光源リングHiSORが真空事故により2014年10月10日から12月1日まで利用できず、予定していた実験ができなかったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
全軟Ｘ線発光収量法で得られたアントラキノンの三重項モノマーからの軟Ｘ線吸収ピークを励起することによって、三重項モノマーからの軟Ｘ線発光分光スペクトル(XES)を測定し、励起三重項状態の価電子軌道のエネルギーと対称性を確定する。三重項エキシマー由来と考えられる軟Ｘ線吸収ピークについてもXESを測定し、軟Ｘ線吸収ピークの帰属を試みる。置換アルデヒド系試料はスピンコーティング法や共蒸着法によって作製した高分子固溶体薄膜、安息香酸系試料は自己組織化単分子(SAM)膜での測定を進める。
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| Causes of Carryover |
本研究課題の実験を主として行なっている広島大学放射光科学研究センターの放射光源リングHiSORが真空事故により2014年10月10日から12月1日まで利用できず、予定していた実験ができなかったため、未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
2014年度に実行できなかった実験で予定していた測定試料の調製と測定に用いる真空部品の購入に充てる。
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