2016 Fiscal Year Annual Research Report
Optical motion control of maglev diamagnetic materials
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26620073
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| Research Institution | Aoyama Gakuin University |
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Principal Investigator |
阿部 二朗 青山学院大学, 理工学部, 教授 (70211703)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 光物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
われわれはグラファイトの優れた光熱変換特性に着目し、光照射による温度上昇に伴う磁化率の変化を利用することで、磁気浮上したグラファイトの浮上距離を非接触で光制御することが可能であることを見いだした。本プロジェクトでは、磁気浮上グラファイトの運動光制御の機能開拓を目指すものであり、光エネルギー変換や光アクチュエータへの応用を目的としている。
円筒ネオジム磁石上に浮上したグラファイト円板のエッジに光を照射すると、回転運動を誘起することができ、そのグラファイト円板の光回転運動は、光照射によるグラファイトの反磁性磁化率の変化と重力の均衡破壊に起因することがこれまでの研究からわかっている。磁化率と重力との均衡を崩すために、光照射により磁性が変化する化合物をグラファイト表面に塗布すれば、より大きな運動エネルギーを生み出すことができると予想される。反磁性安定種に光照射すると常磁性過渡種を高速且つ可逆的に生成する化合物として、架橋型イミダゾール二量体などのラジカル解離型高速フォトクロミック分子が挙げられる。そこで、これまでのラジカル解離型高速フォトクロミック分子よりもさらに高いスピン濃度を実現する化合物として、一つの分子に複数のラジカル解離型フォトクロミック反応部位をもつビスフォトクロミック化合物bisTPICを開発した。bisTPICをはじめとするビスフォトクロミック化合物は、光照射強度密度に対して非線形的に応答して常磁性種の生成量を制御できること、また従来のラジカル解離型フォトクロミック化合物よりも高いスピン濃度を実現できることから、グラファイトを用いた運動光制御と組み合わせることにより、より大きな運動エネルギーを取り出せることが期待される。
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