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キラル液晶の選択反射・透過による共役ポリマーの発光キラル分割とキラルスイッチング

研究課題

研究課題/領域番号 17K19156
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 高分子、有機材料およびその関連分野
研究機関立命館大学

研究代表者

赤木 和夫  立命館大学, 総合科学技術研究機構, 教授 (20150964)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワードキラル液晶 / 選択反射・透過 / 共役ポリマー / 光キラル分割 / 円偏光発光 / キラリティー / 温度依存性 / キラルスイッチング / 選択反射 / キラル分割
研究成果の概要

キラルネマチック液晶が有する選択反射・透過の性質を利用して、ラセミ体二置換ポリアセチレン誘導体の蛍光を光学的にキラル分割して、左右の円偏光発光に変換し、さらに、温度変化により円偏光発光のキラルスイッチングを実現した。
次に、タンデム型三層キラル液晶セルを新たに構築し、白色発光性のアキラル共役コポリマーと組み合わせることで、赤緑青(RGB)三原色の円偏光発光を発現させ、その円偏光性をも制御できるキラルプリズムを構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

キラル液晶の選択反射・透過能を用いて、アキラルまたはラセミ体の共役ポリマーの発光を円偏光発光に変換し、さらに円偏光発光の非対称性因子(gファクター)を理想値の2近くまで増幅させることで、キラル物質の励起状態での構造と挙動に関する学理が進展するとともに、三次元表示ディスプレーや暗号化された光通信などへの応用展開が期待されている。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 14件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 7件、 招待講演 12件) 図書 (4件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] ソウル大学・物理天文学科(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ブリストル大学・化学科(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Seoul National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Chiral Liquid-Crystalline Ionic Liquid Systems Useful for Electrochemical Polymerization that Affords Helical Conjugated Polymers2019

    • 著者名/発表者名
      S. Yamakawa, K. Wada, M. Hidaka, T. Hanasaki, K. Akagi
    • 雑誌名

      Adv. Funct. Mater.

      巻: 29 号: 12 ページ: 1806592-1806608

    • DOI

      10.1002/adfm.201806592

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interdisciplinary Chemistry Based on Integration of Liquid Crystals and Conjugated Polymers - Development and Progress2019

    • 著者名/発表者名
      K. Akagi
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jap.

      巻: -

    • NAID

      130007706745

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Low-density graphitic films prepared from iodine-doped enzymatically synthesized amylose films as carbonization precursors2018

    • 著者名/発表者名
      B. Yan, S. Matsushita, S. Suzuki, S. Kitamura, T. Kaiho, K. Akagi
    • 雑誌名

      Carbohydrate Polymers

      巻: 196 ページ: 332-338

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2018.05.050

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conjugated polymer-based carbonaceous films as binder-free carbon electrodes in supercapacitors2018

    • 著者名/発表者名
      S. Matsushita, B. Yan, T. Matsui, J.-D. Kim, K. Akagi
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 8 号: 35 ページ: 19512-19523

    • DOI

      10.1039/c8ra00267c

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Probing Variable Range Hopping Lengths by Magneto Conductance in Carbonized Polymer Nanofibers2018

    • 著者名/発表者名
      K. H. Kim, S. L.-Avila, H. He, H. Kang, S. J. Hong, M. Park, J. Eklof, K. M. Poulsen, S. Matsushita, K. Akagi, S. Kubatkin, Y. W. Park
    • 雑誌名

      Sci. Rep

      巻: 8 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-018-23254-0

    • NAID

      120006529713

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Circularly Polarized Luminescence of Helically Assembled Pyrene π-Stacks on RNA and DNA Duplexes2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura, F. Ota, T. Takada, K. Akagi, K. Yamana
    • 雑誌名

      Chirality

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] らせん状共役系高分子の創成と開拓2018

    • 著者名/発表者名
      赤木和夫
    • 雑誌名

      Science Academy of Tsukuba

      巻: 33 ページ: 13-14

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chiroptical Resolution and Thermal Switching of Chirality in Conjugated Polymer Luminescence via Selective Reflection using a Double-Layered Cell of Chiral Nematic Liquid Crystal2017

    • 著者名/発表者名
      J. Yan, F. Ota, B. A. San Jose, K. Akagi
    • 雑誌名

      Adv. Funct. Mater.

      巻: 27 号: 2 ページ: 1604529-1604539

    • DOI

      10.1002/adfm.201604529

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Aligned Carbon and Graphite Fibers Prepared from Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Single Crystals Synthesized by Solid-State Polymerization and Their Supercapacitor Performance2017

    • 著者名/発表者名
      B. Yan, S. Matsushita, K. Akagi
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 5 号: 15 ページ: 3823-3829

    • DOI

      10.1039/c7tc00709d

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electrochromically and Photochromically Controllable Multifunctional OligoEDOT Derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      S. Matsushita, Y. S. Jeong, Y. Okada, H. Hayasaka, K. Akagi
    • 雑誌名

      Adv. Funct. Mater.

      巻: 32 号: 32

    • DOI

      10.1002/adfm.201700929

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preparation of 2D Carbon Materials by Chemical Carbonization of Cellulosic Materials to Avoid Thermal Decomposition2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kyotani, K. Hiratani, T. Okada, S. Matsushita, K. Akagi
    • 雑誌名

      Global Challenges.

      巻: 1 号: 7

    • DOI

      10.1002/gch2.201700061

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 麻中の蓬2017

    • 著者名/発表者名
      赤木和夫
    • 雑誌名

      高分子

      巻: 66 ページ: 210-210

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 多岐亡羊の道2017

    • 著者名/発表者名
      赤木和夫
    • 雑誌名

      液晶

      巻: 21 ページ: 91-91

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 覧古考新の賜物 キラル液晶からヘリカルグラファイトまで2017

    • 著者名/発表者名
      赤木和夫
    • 雑誌名

      化学と工業

      巻: 70 ページ: 719-721

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 液晶と共役ポリマーとの融合2019

    • 著者名/発表者名
      赤木和夫
    • 学会等名
      有機機能材料化学特論セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hierarchical Structures and Chiroptical Properties of Helical Conjugated Polymers2019

    • 著者名/発表者名
      K. Akagi
    • 学会等名
      International Symposium on Circularly Polarized Luminescence and Related Phenomena
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 共役ポリマーを前駆体とするヘリカルグラファイトの創製2019

    • 著者名/発表者名
      赤木和夫
    • 学会等名
      黒鉛化合物研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光応答性キラル液晶場での共役ポリマーの合成とそのヘリカル構造の光制御2019

    • 著者名/発表者名
      吉田悟,日高将智,森川陽太,金子喜三好,花崎知則,赤木和夫
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Helical Carbon and Graphite Films Prepared from Helical Conjugated Polymers2018

    • 著者名/発表者名
      K. Akagi
    • 学会等名
      The KAST Int. Workshop on Carbon Nanoelectronics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Conjugated Polymers-Based Multifunctional Materials with Stimuli-Responsive Helical Structures and Chiroptical Properties2018

    • 著者名/発表者名
      K. Akagi
    • 学会等名
      International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals (ICSM 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Helical Structures and Chiroptical Properties of Conjugated Polymers2018

    • 著者名/発表者名
      K. Akagi
    • 学会等名
      International Symposium on Advanced Display Materials and Devices (ADMD 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Helical Carbon and Graphite Films Prepared from Helical Conjugated Polymers2018

    • 著者名/発表者名
      K. Akagi
    • 学会等名
      International Workshop on Carbon Nanoelectronics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Helical Structures and Chiroptical Properties of Multifunctional Conjugated Polymers2017

    • 著者名/発表者名
      K. Akagi
    • 学会等名
      2nd. International Conference and Exhibition on Polymer Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Conjugated Polymers with External Stimulus-Responsive Helical Structures and Chiroptical Properties2017

    • 著者名/発表者名
      K. Akagi
    • 学会等名
      International Workshop on Chirality in Soft Matter
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 液晶と共役ポリマーとの融合化学の開拓と展開2017

    • 著者名/発表者名
      赤木和夫
    • 学会等名
      日本化学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ソフト材料としての共役ポリマーの合成、構造、および電子・光機能2017

    • 著者名/発表者名
      赤木和夫
    • 学会等名
      第2回ソフトロボット・メカニカル材料シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子・光機能性ポリマーおよびナノカーボンの合成と物性2017

    • 著者名/発表者名
      赤木和夫
    • 学会等名
      生命環境科学研究 特別セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] キラル液晶場での光カチオン重合によるヘリカルネットワークポリマーの合成とその円偏光発光特性2017

    • 著者名/発表者名
      楠 賢、稲垣拓也、赤木和夫
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] キラル置換型ポリメタフェニレンエチニレン誘導体の凝集状態でのキラル反転2017

    • 著者名/発表者名
      日高将智、閻柏如、松下哲士、赤木和夫
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 多重分子間相互作用を利用したキラルおよびアキラル芳香族共役系ポリマー間でのキラリティ転写2017

    • 著者名/発表者名
      原田恭佑、野津賢祐、赤木和夫
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] キラルネマチック相を示す液晶性イオン液体の合成と不斉電解重合への応用2017

    • 著者名/発表者名
      和田浩平、山川勝平、赤木和夫
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 4th Edition of the Handbook of Conducting Polymers, Ed. B.C. Thompson, J. R. Reynolds, T. A. Skotheim2019

    • 著者名/発表者名
      K. Akagi
    • 出版者
      CRC Press, Taylor & Francis Group, LLC
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 新訂版・21世紀 薄膜作製応用ハンドブック、第4編第7章第2節π共役高分子薄膜、第1項 階層制御ポリマー2019

    • 著者名/発表者名
      赤木和夫
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Functional Organic and Hybrid Nanostructured Materials: Fabrication, Properties, and Applications, Ed., Q. Li2018

    • 著者名/発表者名
      S. Matsushita, B. A. San Jose, K. Akagi
    • 総ページ数
      34
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • ISBN
      9783527342549
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Functional Organic and Hybrid Nanostructured Materials: Fabrication, Properties, and Applications2018

    • 著者名/発表者名
      S. Matsushita, B. A. San Jose, K. Akagi (分担執筆)
    • 総ページ数
      656
    • 出版者
      John Wiley and Sons
    • ISBN
      9783527342549
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 立命館大学 総合科学技術研究機構 赤木研究室

    • URL

      http://www.ritsumei.ac.jp/~akagi/akagi_hp_2014_ritsumei/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 立命館大学 総合科学技術研究機構 赤木研究室

    • URL

      http://www.ritsumei.ac.jp/~akagi/akagi_hp_2014_ritsumei/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] Akagi Laboratory, Ritsumeikan University

    • URL

      http://www.ritsumei.ac.jp/~akagi/akagi_hp_2014_ritsumei/akagi_hp-english/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 総合科学技術研究機構

    • URL

      http://research-db.ritsumei.ac.jp/Profiles/133/0013243/profile.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2022-02-22  

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