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π共役系分子・高分子からなる2光子光加工材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 14350455
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 工業物理化学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学 (2004)
九州大学 (2002-2003)

研究代表者

河合 壯  奈良先端科学技術大学院大学, 物質科学教育研究センター, 教授 (40221197)

研究分担者 中嶋 琢也  奈良先端科学技術大学院大学, 物質科学教育研究センター, 助手 (70379543)
小畠 誠也  九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (00325507)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
2004年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2003年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2002年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワードフォトクロミック分子 / 2光子吸収 / 導電性高分子 / 光スイッチング / 3次元加工 / 2光子励起 / 屈折率 / 導電率 / 蛍光 / ジアリールエテン / 2光子吸収断面積 / Zスキャン / π共役高分子 / ドナー・アクセプター
研究概要

2光子光加工材料の開発のために2光子感受性の評価を目指して、2光子吸収断面積の定量評価装置を開発した。フェムト秒超単パルスレーザーを光源としてZスキャン法により焦点付近における透過率変化を定量することで、2光子吸収断面積を測定した。測定装置としてはZスキャン用ステージコントローラの自動化と透過光量を検出する光パワーメータの自動データ取得を可能とした。
標準物質としてZnSe板を用いた。検討の結果、1x10-49AU程度の2光子吸収断面積の定量が可能となった。
フォトクロミック分子であるジアリールエテンに対して化学修飾を施すことにより2光子吸収断面積を増強する目的で、置換基としてドナー性を有するπ共役置換基を導入した。この化合物は、可逆なフォトクロミック反応を示した。フェムト秒短パルスレーザー光(λ=800nm)の焦点付近に溶液を置くと、明瞭な2光子励起蛍光が観測された。また、光着色が確認され、2光子フォトクロミック反応が可能であることが明らかになった。光反応生成物である閉環体の生成量を検討したところ、照射光強度の2乗に比例することが見出され、2光子反応であることが確認された。
フォトクロミック反応に伴い、物性が劇的に変化する高分子材料の開発を目指して、主鎖にジアリールエテンを含有するπ共役高分子の合成を行った。合成には鈴木カップリングを利用した。得られた高分子は、市外光および可視光照射により、可逆に着色・退色する現象を見出した。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (22件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] Quantum dots-ionic liquid hybrids : efficient extraction of cationic CdTe nanocrystals into an ionic liquid2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakashima, T.Kawai
    • 雑誌名

      Chemical Communications 2005

      ページ: 1643-1645

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Novel Photoresponsive p-Conjugated Polymer Based on Diarylethene and Its photoswitching Effects in Electrical Conductivity2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawai, Y.Nakashima, M.Irie
    • 雑誌名

      Advanced Materials 17

      ページ: 309-314

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photon-mode modulation of fluorescence and electrical current with a photochromic conducting polymer2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawai, Y.Nakashima, T.Kunitake, M.Irie
    • 雑誌名

      Current Applied Physics 5

      ページ: 139-142

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Novel Photoresponsive p-Conjugated Polymer Based on Diarylethene and Its Photoswitching Effects in Electrical Conductivity2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawai, Y.Nakashima, M.Irie
    • 雑誌名

      Advanced Materials 17

      ページ: 309-314

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photon-mode modulation of fluorescence and electrical current with a photochromic conducting polymer2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawai, Y.Nakashima, T.Kunitake, M.Irie
    • 雑誌名

      Current Applied Physics. 5

      ページ: 139-142

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Novel Photoresponsive p-Conjugated Polymer Based on Diarylethene and Its Photoswitching Effects in Electrical Conductivity2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawai, Y.Nakashima, M.Irie
    • 雑誌名

      Advanced Materials 117・5

      ページ: 309-314

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantum dots-ionic liquid hybrids : efficient extraction of cationic CdTe nanocrystals into an ionic liquid2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nakashima, T.Kawai
    • 雑誌名

      Chemical Communications 2005・9

      ページ: 1643-1645

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Photon-mode modulation of fluorescence and electrical current with a photochromic conducting polymer2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawai, Y.Nakashima, T.Kunitake, M.Irie
    • 雑誌名

      Current Applied Physics 5・3

      ページ: 139-142

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Design and development of a fluorescent probe for monitoring hydrogen peroxide using photoinduced electron transfer2005

    • 著者名/発表者名
      N.Soh, O.Sakawaki, K.Makihara, Y.Odo, T.Fukaminato, T.Kawai
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry 13・8

      ページ: 1131-1139

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Anisotropic Translational Diffusion of Single Fluorescent Perylene Molecules in a Nematic Liquid Crystal2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kawai, S.Yoshihara, Y.Iwata, T.Fukaminato, M.Irie
    • 雑誌名

      ChemPhysChem 5

      ページ: 1606-1609

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Digital Photoswitching of Fluorescence Based on the Photochromism of Diarylethene Derivatives at a Single-Molecule Level2004

    • 著者名/発表者名
      T.Fukaminato, T.Sasaki, T.Kawai, N.Tamai, M.Irie
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 126

      ページ: 14843-14849

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Novel Nondestructive Readout Methods For Near-field Optical Recording with Large Refractive Index Modulation in Amorphous Diarylethene Layer2004

    • 著者名/発表者名
      H.Maruyama, T.Kawai, M.-S.Kim, M.Irie
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 43

      ページ: 1625-1630

    • NAID

      10012860441

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photochromism of Triangle Terthiophene Derivatives as Molecular Re-router2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kawai, T.Iseda, M.Irie
    • 雑誌名

      Chemical Communication 2004

      ページ: 72-73

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Novel Nondestructive Readout Methods For Near-field Optical Recording with Large Refractive Index Modulation in Amorphous Diarylethene Layer2004

    • 著者名/発表者名
      H.Maruyama, T.Kawai, M.-S.Kim, M.Irie
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics. 43

      ページ: 1625-1630

    • NAID

      10012860441

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Anisotropic Translational Diffusion of Single Fluorescent Perylene Molecules in a Nematic Liquid Crystal2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kawai, S.Yoshihara, Y.Iwata, T.Fukaminato, M.Irie
    • 雑誌名

      ChemPhysChem 5・12

      ページ: 1606-1609

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Digital Photoswitching of Fluorescence Based on the Photochromism of Diarylethene Derivatives at a Single-Molecule Level2004

    • 著者名/発表者名
      T.Fukaminato, T.Sasaki, T.Kawai, N.Tamai, M.Irie
    • 雑誌名

      Journal of Amrican Chemical Society 126・11

      ページ: 14843-14849

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Rotational Isomerization of Dithienylethenes : A Study on the Mechanism Determining Quantum Yield of Cyclization Reaction2003

    • 著者名/発表者名
      A.Goldberg, A.Murakami, K.Kanda, T.Kobayashi, S.Nakamura, K.Uchida, H.Sekiya, T.Fukaminato, T.Kawai, S.Kobatake, M.Irie
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry, A 107

      ページ: 4982-4988

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Refractive Index Changes of Amorphous Diarylethene Having 2,4-Diphenylphenyl Substituents2003

    • 著者名/発表者名
      M.S.Kim, H.Maruyama, T.Kawai, M.Irie
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials 15

      ページ: 4539-4543

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Raman Spectroscopic Study on Photochromic Reaction of a Diarylethene Derivative2002

    • 著者名/発表者名
      C.Okabe, N.Tanaka, T.Fukaminato, T.Kawai, M.Irie, Y.Nibu, H.Shimada, A.Goldberg, S.Nakamura, H.Sekiya
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 357

      ページ: 113-118

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photochromism of Dithiazolylethenes Having Methoxy Groups at the Reaction Centers2002

    • 著者名/発表者名
      S.Takami, T.Kawai, M.Irie
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry 2002

      ページ: 3800-3805

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electronic spectrum of a photochromic diarylethene derivatives in an supersonic free jet. Internal conversion from S2(1B) to S1(2A)2002

    • 著者名/発表者名
      N.Tanaka, C.Okabe, K.Sakota, T.Fukaminato, T.Kawai, M.Irie, A.Goldberg, S.Nakamura, H.Sekiya
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure 616

      ページ: 113-118

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Digital fluorescent molecular photoswitch2002

    • 著者名/発表者名
      M.Irie, T.Fukaminato, T.Sasaki, N.Tamai, T Kawai
    • 雑誌名

      Nature 420

      ページ: 759-760

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kawai, T.Iseda, M.Irie: "Photochromism of Triangle Terthiophene Derivatives as Molecular Re-router"Chemical Communication. 2004. 72-73 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.S.Kim, H.Maruyama, T.Kawai: "Refractive Index Changes of Amorphous Diarylethene Having 2,4-Diphenylphenyl Substituents"Chemistry of Materials. 15,23. 4539-4543 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takami, S.Kobatake, T.Kawai: "Extraordinarily High Thermal Stability of the Closed-ring Isomer"Chemistry Letters. 32,12. 892-893 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fukaminato, T.Kawai, M.Irie: "Fluorescence of Photochromic 1,2-Bis (3-methyl-2-thienyl) ethene"Journal of Physical Chemistry, B. 107,16. 8372-8377 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] C.Okabe, N.Nakabayashi, N.Nishi, T.Fukaminato, T.Kawai: "Picosecond Time-Resolved Stokes and Anti-Stokes Raman Studies on the Photochromic Reactions of Diarylethene Derivatives"Journal of Physical Chemistry, A. 107,14. 538-5390 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kawai, M.S.Kim, T.Sasaki: "Fluorescence switching of photochromic diarylethenes"Optical Materials. 21,1. 275-278 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kawai, M.S.Kim, T.Sasaki, M.Irie: "Fluorescence swithcing in photochromic diarylethenes"Optical Materials. 21. 275-278 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.S.Kim, T.Kawai, M.Irie: "Fluorescence modulation in photochromic amorphous diarylethenes"Optical Materials. 21. 271-274 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Irie, T.Fukaminato, T.Sasaki, N.Tamai, T.Kawai: "A Digital fluorescent molecular photoswitch"Nature. 420. 759-760 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yutaka, T.Kawai, M.Irie, H.Nishihara: "Photoluminescence switching of azobenzene-conjugated Pt(II) terpyridine complexes by trans-cis photoisomerization"Inorganic Chemistry. 71. 7143-7150 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takami, T.Kawai, M.Irie: "Photochromism of Dithiazolylethenes Having Methoxy Groups at the Reaction Centers"European Journal of Organic Chemistry. 2002. 3800-3805 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] C.Okabe, N.Tanaka, T.Fukaminato, T.Kawai, M.Irie: "Raman Spectroscopic Study on Photochromic Reaction of a Diarylethene Derivative"Chemical Physics Letters. 357. 113-118 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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