2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on mechanism of reversible photo-induced phase transition between solid and liquid by means of cooperation between experimental and theoretical manners
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26288096
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
木原 秀元 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 機能化学研究部門, 研究グループ長 (60282597)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秋山 陽久 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 機能化学研究部門, 主任研究員 (80356352)
下位 幸弘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センター, 研究チーム長 (70357226)
則包 恭央 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 電子光技術研究部門, 研究グループ長 (50425740)
松澤 洋子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 機能化学研究部門, 主任研究員 (10358020)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 光化学 / 相転移 / 有機材料 / 計算科学 / 分子動力学 / DFT計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、理論と実験によるデータを比較するために結晶構造が既知である単純な分子構造を持つアゾベンゼンの単結晶薄膜を作成し、その光学吸収スペクトルの実測について検討した。約500ナノメートルのギャップを持つサンドイッチセル内にて、目的のアゾベンゼンの単結晶膜を、光学顕微鏡観察下において成長させることに成功した。この結晶薄膜を用いて偏光吸収スペクトルを測定し、結晶の吸収異方性を実測した。得られた実測結果と、密度汎関数法による遷移双極子相互作用による理論的なスペクトルを比較した。その結果、実験結果を理論計算が定性的に再現できていることが明らかになった。また、結晶構造中でもトランス-シス転移が可能かについて計算した。結晶構造から切り出したクラスターにおいて、中心分子のトランス-シス転移に対するポテンシャル局面を密度汎関数法により計算し、空間的に制限され環境においても転移の可能性が示唆された。
一方、分子内にアゾベンセン部位を複数有する中分子において、異性化率と相転移との関係について調べた。トランス→シス異性化率が約２０％を越えると軟化することがわかったが、液体か固体かの定量的な評価法が確立していないため、明確な線引きは困難であった。さらに、リビングラジカル重合によるホモポリマー系の光可逆接着剤の合成方法を確立した。リビングラジカル法の導入により、分子量の制御が可能となったため、分子量依存性を調べた。その結果予想に反して低分子量体において強い接着強度が発現することが分かった。高分子の末端の影響が出ていることが示唆された。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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