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色素J会合体におけるメゾスコピック構造の形成機構と非線形光学応答に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15740180
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関名古屋工業大学 (2004)
名古屋大学 (2003)

研究代表者

濱中 泰  名古屋工業大学, 工学研究科, 助教授 (20280703)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワードJ会合体 / メロシアニン色素 / LB膜 / 固溶状態 / スペクトル解析 / 光吸収スペクトル / ラングミュア・ブロジェット法 / 顕微発光像
研究概要

今年度は昨年度に引き続き、J会合体を形成する6Me-DS色素と単体ではJ会合体を形成しないメロシアニン誘導体のDO色素を対象として、混合系におけるJ会合体の構造と相の安定性を明らかにすることを目的とし、研究を実施した。6Me-DS色素とDO色素の混合LB膜([6Me-DS]_<1-x>[DO]_x)を作製し、吸収・発光スペクトルの測定により、J会合体を構成する分子の配列構造や光学特性を調べた。
0≦x≦0.8の吸収スペクトルにはJ会合体に起因するJバンドが観測されたが、0.9≦x≦1.0では観測されなかった。これは0≦x≦0.8ではJ会合体が形成されるが、0.9≦x≦1.0ではJ会合体が形成されないことを示している。吸収スペクトルをスペクトル分解し、各組成xでのJバンドとモノマーバンドのスペクトルウェイトを求めた。スペクトルウェイトは吸収を与える分子数に比例するので、J会合体を形成している分子数とモノマーの分子数の組成依存性を調べることができる。解析の結果得られた結論を以下にまとめる。
1)0≦x≦0.3では6Me-DSのJ会合体とDOのモノマーは相分離する。
2)0.4≦x≦0.8では一部のDO分子と6Me-DS分子が固溶してJ会合体を形成する。
2)の結果は発光スペクトルの解析からも確認することができた。J会合体の発光帯の積分強度は0.4≦x≦0.8において6Me-DS色素の分子数に比例する値よりも大きくなった。これはDO分子が6Me-DS分子と固溶してJ会合体を形成することに対応している。また、0.6≦x≦0.7では発光の量子効率が6Me-DSだけのJ会合体と比較して増大することがわかった。
レーザー走査顕微鏡を用いて発光像を測定し、J会合体のドメイン構造を調べた。固溶領域でドメインサイズが増大し、分子配列が安定化することがわかった。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2005 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Hierarchical structure of merocyanine J-aggregates prepared by Langmuir-Blodgett and spin-coating methods2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Hamanaka, O.Kawasaki, H.Kurasawa, T.Yamauchi, Y.Mizutani, S.Kuroda, A.Nakamura
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hamanaka, O.Kawasaki, T.Yamauchi, A.Nakamura: "Morphology of self-assembled merocyanine J-aggregates in films studied by scanning near-field optical misroscope"Chemical Physics Letters. 378巻. 47-54 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2020-05-15  

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