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ナノ構造と光特性を磁場制御した新規光機能ナノ材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 17550131
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能物質化学
研究機関九州大学

研究代表者

米村 弘明  九州大学, 大学院工学研究院, 助教授 (40220769)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2006年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2005年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワード磁場効果 / 単層カーボンナノチューブ / 磁場配向 / C_<60> / ナノクラスター / 光電気化学反応 / ナノ粒子 / 電子移動 / カーボンナノチューブ / 光電気化学 / 半導体ナノ粒子 / 修飾電極 / 光機能ナノ材料 / ナノ構造 / 発光 / ナノチューブ / フラーレン / 強磁場 / クラスター / 磁気力
研究概要

C_<60>-ドナー連結化合物やC_<60>ナノクラスター-メチルフェノチアジン(MePH)系の溶液系における磁場効果の応用として、C_<60>ナノクラスター-MePH系を金電極に担持した修飾電極を作製した。磁場を印加するとこの修飾電極の光電流が増加した。
C_<60>ナノクラスター-MePH系の溶液をマイカやITO基板に滴下し、乾燥過程に強磁場(8T)を印加して、クラスター形状と酸化還元挙動に及ぼす磁場の影響を検討した。強磁場(8T)を印加した時のAFM像には、無磁場の場合とは異なる形状のクラスターが確認された。加えて、磁場の有無によりC_<60>由来の還元ピークが著しい変化を示した。
単層カーボンナノチューブ(SWNT)やSWNTをポリマーでラッピングした複合体のマイカやガラス基板上での磁場配向について、AFM測定によって検討を行った。AFM像には、無磁場の場合ではSWNTや複合体がランダムに配向している像が観測された。これに対して、8Tの強磁場を基板に対して平行に印加すると、基板上のSWNTや複合体の長軸を磁場方向に対して平行に配向した像が観測された。以上より、強磁場によるSWNTや複合体の磁場配向が起こっていることが明らかになった。
Zn_<1-X>Mn_XSナノ粒子を石英基板上にSAMによって固定する際に、磁場を印加した場合としない場合の比較を行った。磁場印加プロセスを行った薄膜では、印加しない場合に比較して、薄膜からの発光の偏光度が大きくなった。偏光度の増加率は磁場強度およびMnの含有量(X)によって増加した。.
MEHPPVとSWNTの複合体が強磁場によって配向できることを明らかにした。そこで、光増感剤であるMEHPPVやRu(bpy)_3^<2+>とSWNTの複合体をITO電極に修飾した電極を作製した。これらの修飾電極は光増感剤の吸収に対応した光電流が発生するとともに、SWNTが電子リレーの役割を果たしていることがわかった。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (28件) 図書 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Characterization of mono- and multilayered films with Mn^<2+>-doped ZnS nanoparticles and luminescence properties of the monolayered films prepared by applying magnetic fields2007

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura et al.
    • 雑誌名

      Thin Solid Films (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photoelectrochemical reactions of electrodes modified with composites between conjugated polymer or ruthenium complex and single-walled carbon nanotubes2007

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura et al.
    • 雑誌名

      Thin Solid Films (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic field effects and time-resolved EPR studies on the photogenerated biradicals in phenothiazine-C_<60> linked systems : clarification of the mechanism of novel magnetic field effects bydependences of methylene chain length and temperature2007

    • 著者名/発表者名
      S.Moribe et al.
    • 雑誌名

      Chem. Phys. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic field effects and time-resolved EPR studies on the photogenerated biradicals in phenothiazine-C_<60> linked systems : clarification of the mechanism of novel magnetic field effects by dependences of methylene chain length and temperature2007

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura et al.
    • 雑誌名

      Chem.Phys. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of mono-and multilayered films with Mn^<2+>-doped ZnS nanoparticles and luminescence properties of the monolayered films prepared by applying magnetic fields2007

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura et al.
    • 雑誌名

      Thin Solid Films (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of mono-and multilayered films with Mn^<2+>-doped ZnS nanoparticles and luminescence properties of the monolayered films prepared by applying magnetic fields2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Yonemura et al.
    • 雑誌名

      Thin Solid Films (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoelectrochemical reactions of electrodes modified with composites between conjugated polymer or ruthenium complex and single-walled carbon nonotubes2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Yonemura et al.
    • 雑誌名

      Thin Solid Films (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic Field Effects and Time-Resolved EPR studies on Photogenerated Biradical from Intramolecular Electron Transfer Reactions in Zinc-tetraphenylporphyrin-C_<60> Linked Compounds : Contribution of Relaxation Mechanism due to Spin-Spin Relaxation2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura et al.
    • 雑誌名

      Molecular Physics 104

      ページ: 1559-1572

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 有機または無機ナノ粒子を用いた薄膜の作製と光機能の磁場制御2006

    • 著者名/発表者名
      米村 弘明
    • 雑誌名

      マテリアルステージ 5

      ページ: 102-108

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic Field Effects on Photoelectrochemical Reactions of Modified Electrodes with C_<60>-Phenothiazine Nanoclusters2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura et al.
    • 雑誌名

      Science and Technology of Advanced Materials 7

      ページ: 643-648

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic Orientation and Organization of Single-Walled Carbon Nanotubes or Their Composite Materials using Polymer Wrapping2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura et al.
    • 雑誌名

      Proc. CD ISM2005

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photoinduced electron-transfer and magnetic-field effects on the decay rates of photogenerated biradicals in a phenothiazine-C_<60> linked compound with six methylene groups : temperature dependence2006

    • 著者名/発表者名
      S.Moribe et al.
    • 雑誌名

      C. R. Chimie 9

      ページ: 247-253

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photoinduced electron-transfer and magnetic field effects on the dynamics of the radical pair in a C_<60> cluster-phenothiazine system2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura et al.
    • 雑誌名

      C. R. Chimie 9

      ページ: 254-260

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ナノ構造と光特性に及ぼす強磁場効果2006

    • 著者名/発表者名
      米村 弘明
    • 雑誌名

      化学と教育 54・1

      ページ: 20-23

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoinduced electron-transfer and magnetic-field effects on the decay rates of photogenerated biradicals in a phenothiazine-C_<60> linked compound with six methylene groups : temperature dependence2006

    • 著者名/発表者名
      S.Moribe et al.
    • 雑誌名

      C.R.Chimie 9

      ページ: 247-253

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic Field Effects and Time-Resolved EPR Studies on Photogenerated Biradical from Intramolecular Electron Transfer Reactions in Zinc-tetraphenylporphyrin-C_<60> Linked Compounds : Contribution of Relaxation Mechanism due to Spin-Spin Relaxation2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura et al.
    • 雑誌名

      Molecular Physics 104

      ページ: 1559-1572

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photoindiced Electron-Transfer and Magnetic Field Effects on the Dynamics of the Radical Pair in a C_<60> Clusters-Phenothiazine System2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura et al.
    • 雑誌名

      C.R.Chimie 9

      ページ: 254-260

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic Orientation and Organization of Single-Walled Carbon Nanotubes or Their Composite Materials using Polymer Wrapping2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura et al.
    • 雑誌名

      Proc.CD ISM2005 2003

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of thin films modified with organic or inorganic nanoparticles and magnetic control of photophysical and photoelecrochemical properties2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura
    • 雑誌名

      Material Stage 5

      ページ: 102-108

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic Field Effects on Photoelectrochemical Reactions of Modified Electrodes with C_<60>-Phenothiazine Nanoclusters2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura et al.
    • 雑誌名

      Sci.Technol.Advanced Materials 7

      ページ: 643-648

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High magnetic effects on nanostructures and photophysical properties2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura
    • 雑誌名

      Kagaku to Kyoiku 54

      ページ: 20-23

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic Field Effects on Photoelectrochemical Reaction of Modified Electrodes with C_<60>-Phenothiazine Nanoclusters2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura et al.
    • 雑誌名

      Science and Technology of Advanced Materials 7

      ページ: 643-648

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoinduced electron-transfer and magnetic field effects on the dynamics of the radical pair in a C_<60> cluster-phenothiazine system2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura et al.
    • 雑誌名

      C.R.Chimie 9

      ページ: 254-260

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 磁場印加による電子移動過程制御と新規光機能ナノ材料の創製2005

    • 著者名/発表者名
      米村 弘明
    • 雑誌名

      電気化学および工業物理化学 78・6

      ページ: 450-454

    • NAID

      10014340116

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] High Magnetic Field Effects on Biradical Lifetimes : Evaluation of Magnetic Field Dependece and Chain Legth Dependence Using Calculated g and Hyperfine Tensors2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Mouri et al.
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn. 78

      ページ: 804-813

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Control of Electron Transfer Processes by Applying Magnetic Fields and Development of Novel Photofunctional Nano-Materials2005

    • 著者名/発表者名
      H.Yonemura
    • 雑誌名

      Electrochemistry 73

      ページ: 450-454

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High Magnetic Field Effects on Biradical Lifetimes : Evaluation of Magnetic Field Dependece and Chain Legth Dependence Using Calculated g and Hyperfine Tensors2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Mouri et al.
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan 78

      ページ: 804-813

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High Magnetic Field Effects on Biradical Lifetimes : Evaluation of Magnetic Field Dependece and Chain Legth Dependence Using Calculated g and Hyperfine Tensors2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Mouri et al.
    • 雑誌名

      Bull.Chem.Soc.Jpn. 78

      ページ: 804-813

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Mageneto-Science Magnetic Filed Effects on Materials : Fundamentals and Appications2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Yonemura, in M.Yamaguchi, Y.Tanimoto(Eds.)
    • 総ページ数
      354
    • 出版者
      Kodannsha-Springer
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Magneto-Science Magnetic Fields Effects on Materials : Fundamentals and Applications2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Yonemura, M.Yamaguchi, Y.Tanimoto(Eds.)
    • 総ページ数
      354
    • 出版者
      Kodannsha-Springer
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] 繊維状材料の配列材料の製造方法、及び、繊維状材料の配列材料2005

    • 発明者名
      米村弘明他
    • 権利者名
      米村弘明他
    • 産業財産権番号
      2005-256890
    • 出願年月日
      2005-09-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 繊維状材料の配列材料の製造方法、及び、繊維状材料の配列材料2005

    • 発明者名
      米村 弘明 他
    • 権利者名
      米村 弘明 他
    • 産業財産権番号
      2005-256890
    • 出願年月日
      2005-09-05
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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