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簡易一体型電場変調吸収・発光測定装置の作製と光機能材料研究への応用

研究課題

研究課題/領域番号 12555239
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 工業物理化学
研究機関北海道大学

研究代表者

太田 信廣  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (70113529)

研究分担者 浅野 恒夫  分光計器, 東日本営業所, 機器開発グループリーダー
大坂 直樹  北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (00312413)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
11,300千円 (直接経費: 11,300千円)
2001年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2000年度: 9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
キーワード光物理化学 / 光反応ダイナミクス / 光機能物性 / 電子励起分子 / 光導電性 / 電場変調吸収発光測定装置 / 電場吸収スペクトル / 電場発光スペクトル / 光機能材料 / 光励起電子移動反応 / 光ダイナミクスへの電場効果 / 電場変調吸収発光装置 / 光誘起電子移動反応
研究概要

光反応ダイナミクスへの電場効果、光機能物性との関係を調べるには、光化学や分子分光学を専門とする研究者だけではなくその他の基礎化学者や光機能材料を研究対象とする応用化学者にも容易に使用できる汎用にしてシステム化された吸収・発光の電場スペクトル計測装置の開発が重要である。
本研究では、これまで実験室レベルで別個に開発してきた電場変調光吸収測定装置と電場変調発光測定装置を改良し、一体化させた簡易型の「吸収・発光電場スペクトル計測装置」の開発を進めてきた。コンピューター制御により初心者にも容易に測定可能であり、しかも測定された電場スペクトルの自動解析により、光励起に伴う電気双極子モーメントや分子分極率の変化が容易に求まるようにすることや、電場発光スペクトルから、励起分子および励起分子間錯体の電気的諸量を求めることが可能なように研究・開発を進めてきた。また光化学反応への電場効果、さらには光導電性発現の効率や電界発光の効率を発光収率の電場効果より求められるようにプログラムの開発を進めてきた。
結局、市販の蛍光光度計をベースとして、一体型の電場吸収・電場発光スペクトル測定装置を完成することができた。完成された本装置の性能をチェックすると共に、分子間および分子内光誘起電子移動反応に対する電場効果を調べる実験を行ない光導電性との関係を調べた。具体的には、フェナントレンやピレンとフタルイミドといった芳香族分子である電子供与体と電子受容体をメチレン鎖で連結させた系あるいは両者の混合分散系における蛍光の電場効果を調べ、電子移動反応、逆電子移動反応、電荷再結合反応および光キャリアー生成に対する電場効果を明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] T.Kanada: "A back electron transfer through a methylene chain in a linked compound of carbazole and terephthalic acid methyl ester in a PMMA polymer film"Chem.Phys.Lett.. 332. 442-448 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ohta: "Electric field effects on fluorescence of pyrene in a homogeneously distributed system and in an oriented molecular system"J.Luminescence. 87-89. 733-735 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ohta: "Excitation dynamics and its electric field dependence of meso, meso-linked porphyrin arrays in a polymer film"Int.J.Mod.Phys.B. 15. 3588-3592 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawabata: "Evidence for Electric Field-Assisted Back-Electron Transfer Through a Methylene Bond in a Linked Compound of Phenanthrene and Phthalimide in a Polymer Film"J.Chem.Phys.. 114. 7723-7726 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ohta: "A reduction of the high symmetry of C60 in a PMMA polymer film as revealed by electroabsorption spectra"Res.Chem.Interned.. 27. 61-71 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawabata: "Electric field effects on fluorescence of methylene-linked compounds of phenanthrene and N, N-dimethylaniline in a PMMA polymer film"J.Phys.Chem.A. 105. 10261-10270 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kanda, Y. Nishimura, I. Yamazaki, M. Yamamoto and N. Ohta: "A back electron transfer through a methylene chain in a linked compound of carbazole and terephthalic acid methyl ester in a PMMA polymer film"Chem. Phys. Lett.. 332. 442-448 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Iwaki and N. Ohta: "Electric-field-induced quenching of fluorescence of tetraphenylporphyrin in a polymer film"Chem. Lett.. 894 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Ohta, S. Umeuchi, T. Kanada, K. Akita, H. Kawabata and I. Yamazaki: "Electric field effects on fluorescence of pyrine in a homogeneously distributed system and in an oriented molecular system"J. Luminescence. 87-89. 733-735 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Nishimura, N. Ohta and I. Yamazaki: "Measurements of the electric-field-induced change in fluorescence decay profile of a mixture of ethylcarbazole and dimethylterephthalate in a PMMA polymer film"J. Luminescence. 87-89. 791-793 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Folorunso Ojo, Y. Hasegawa, Y. Sasaki, K. Kunimasa, M. Abe and N. Ohta: "Kinetics of the reduction of tris(1,10-phenanthroline)iron(III) and emission quenching of tris(2,2'-bipyridine)ruthenium(II) by di-and trinuclear oxo-acetato bridged ruthenium complexes"Inorganic Reaction Mechanism. 2. 301-311 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Ohta: "Intramolecular photoexcitation dynamics and magnetic field effects in an intermediate case molecule"Photochem. Photobiol. C, Photochem. Rev.. 1. 195-221 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Ohta, Y. Iwaki, A. Osuka and N. Aratani: "Excitation dynamics and its electric field dependence of meso,meso-linked porphyrin arrays in a polymer film"Int. J. Mod. Phys. B.. 15(Nos.28,29&30). 3588-3592 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kawabata: "Evidence for Electric Field-Assisted Back-Electron Transfer Through a Methylene Bond in a Linked Compound of Phenanthrene and Phthalimide in a Polymer Film"Journal of Chemical Physsics. 114・18. 7723-7726 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] N. Ohta: "A reduction of the high symmetry of C60 in a PMMA polymer film as revealed by electroabsorption spectra"Research of Chemical Intermediate. 27・1-2. 61-71 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H. Kawabata: "Electric field effects on fluorescence of methylene-linked compounds of phenanthrene and N,N-dimethylaniline in a PMMA polymer film"Journal of Physical Chemistry A. 105・45. 10261-10270 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Takehara: "External electric field effects on exciplex formation of 1,1-diphenyl-1-propene with a chiral sensitizer of 1,4-naphthalenecarboxylate in a PMMA polymer film"J. Photochem. Photobiol. A : Chemistry. 145. 53-60 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ito: "Distance dependence of the electric field effect on photoinduced electron tunneling between cyanine dye and viologen through a fatty acid monolayer"Journal of Physical Chemistry B. 106・5. 895-898 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] N. Ohta: "Electric field effects on photochemical processes in solid films,"Bull. Chem. Soc. Jpn. (Accounts). 印刷中.

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ohta: "Electric field effects on fluorescence of pyrene in a homogeneously distributed system and in an oriented molecular system"J.Luminescence. 87-89. 733-735 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nishimura: "Measurements of the electric-field-induced change in fluorescence decay profile of a mixture of ethylcarbazole and dimethylterephthalate in a PMMA polymer film"J.Luminescence. 87-89. 791-793 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iwaki: "Electric-field-induced quenching of fluorescence of tetraphenylporphyrin in a polymer film"Chem.Lett.. 894 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kanada: "A back electron transfer through a methylene chain in linked compound of carbazole and terephthalic acid methyl ester in a PMMA polymer film"Chem.Phys.Lett.. 332. 442-448 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ohta: "A reduction of the high symmetry of C_<60> in a PMMA polymer film as revealed by electroabsorption spectra"Res.Chem.Int.. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ohta: "Excitation dynamics and its electric field dependence of meso, meso-linked porphyrin arrays in a polymer film"Int.J.Mod.Phys.B. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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