2017 Fiscal Year Annual Research Report
Nanofabrication of Organic Molecules by Single Particle Triggered Linear Polymerization
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26249145
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
関 修平 京都大学, 工学研究科, 教授 (30273709)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
櫻井 庸明 京都大学, 工学研究科, 助教 (50632907)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 単一粒子 / ナノワイヤ / 線形重合 / クラスター / 昇華 / イオントラック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
機能性ナノワイヤへと展開するため、TPA低分子化合物のナノワイヤ形成を試みた。低分子の重合による溶解性の差の観点を鑑み、ヘキシル基を有する分子に高エネルギー粒子線を照射し、70 ºCのシクロヘキサンで現像操作を行った結果、ナノワイヤのバンドルを示した像が得られた。この基板上のナノワイヤは、元の低分子化合物と同様、540 nm付近に極大波長を持つ蛍光発光を示した。次に、この基板をごく少量のニトロベンゼンを共存させたシクロヘキサン中に漬けた状態で発光スペクトルを測定したところ、著しい蛍光クエンチが観測された。この基板をシクロヘキサンで洗浄し、再度発光スペクトル測定を行ったところ、蛍光発光の復活が見られ、ナノワイヤを用いた危険物質のセンシング機能としての展開への足掛かりとなった。さらに、フラーレン誘導体を初めとした重粒子線への高反応性を持ち昇華性も備えた化合物の蒸着薄膜を作成し、490 MeVの192Osイオンあるいは350 MeVの129Xeイオンを照射した後に昇華させることにより基板上に直立したナノワイヤが得られるという知見が得られた。数密度と長さの制御が可能である本手法を用いてこれが達成できた意義は大きい。これは、低分子化合物を出発原料としたことで初めて達成できたものであり、架橋のみでなく固相重合であるからこそ示すことのできた結果であると考えている。
以上のように、低分子化合物を中心に、高エネルギー荷電粒子照射による円柱状領域での固相重合・架橋反応を誘起することで、ナノ構造体を形成する方法論の適用範囲を格段に広げ、得られたナノ構造体を用いたセンシング機能の可能性および刺激応答性、動的性質について検討した。極めてユニークな本手法の適用により、さまざまな機能性分子骨格をナノ構造化できることが明らかとなり、ナノテクノロジー分野にとって重要な知見が得られた。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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