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共役系高分子の配座とそのダイナミックス:単一分子レベルでの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18340123
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 生物物理・化学物理
研究機関東京工業大学

研究代表者

VACHA Martin  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (50361746)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
13,440千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 240千円)
2007年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2006年度: 12,400千円 (直接経費: 12,400千円)
キーワード1分子計測 / 共役系高分子 / 高分子の配座
研究概要

本研究の目的は次のようにあった。1:共役ポリマー単一分子の配座を特定するための光学顕微鏡法の開発、2:その顕微鏡法を用いて共役ポリマー単一分子の配座の研究。
研究の前年度は、発光性共役系高分子の配座を直接測定できる新しい蛍光顕微鏡法を開発した。高分子の配座が1分子の吸収楕円体から決定できるという仮定の上、吸収楕円体を測定するための装置、2光路蛍光偏光顕微鏡を作成した。装置は主に遠視野倒立方顕微鏡と高感度CCDカメラに基づいたものである。後年度はこの顕微鏡法を用い、共役系ポリマーMEH-PPVのマトリックス中の吸収楕円体を測定し、実際の配座を特定するため分子力学法のシミュレーションを行った。結果として、MEH-PPVが貧溶媒のZeonexマトリックスでdefect cylinder、良溶媒のポリスチレン(PS)マトリックスで二種類のdefect coilとのコンフォメーションをとっていることが分かった。更に、それぞれのコンフォメーションが光物理的特性(蛍光のintermittency、蛍光スペクトル)との強い相関を持つことが解明し、MEH-PPV中のexcitonの局所化の原因が明らかになった。
一方、共役系ポリマーの化学構造がコンフォメーションや光物性に与える影響の研究も進めてきた。この研究では、ポリチオフェンを主鎖とし、ポリスチレン(PS)を側鎖に持つグラフト共重合体(PT-PS)を測定対象とした。単一鎖のPT-PSでは指数関数的な連続した強度の減少が見られ、これはエネルギー移動が起こらず各セグメントが発光しているためだと考えられる。このことはPT-PSの単一分子からの低い発光偏光比からも分かる。
以上、これらの結果より、共役系高分子のコンフォメーションや化学構造と光物性には強い相関があり、特にコンフォメーションの違いがエネルギー移動の有無に大きな影響を及ぼすことが分かった。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Relating Conformation and Photophysics in Single MEH-PPV Chains.2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Ebihara, M. Vacha
    • 雑誌名

      J. Phys. Chetn. B 112

      ページ: 12575-12578

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relating Conformation and Photophysics in Single MEH-PPV Chains.2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Ebihara, M. Vacha
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 112

      ページ: 12575-12578

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure dependent photophysics studied in single molecules of polythiophene derivatives.2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sugimoto, Y. Ebihara, K. Ogino, M. Vacha
    • 雑誌名

      ChemPhysChem 8

      ページ: 1623-1628

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure dependent photophysics studied in single molecules of poly-thiophene derivatives.2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sugimoto, Y. Ebihara, K. Ogino and M. Vacha
    • 雑誌名

      ChemPhysChem 8

      ページ: 1623-1628

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Confonnation and photophysics related in single chains of conjugated polymers (Invited).2008

    • 著者名/発表者名
      M. Vacha
    • 学会等名
      3^<rd> International Symposium on Integrated Molecular/Materials Engineering
    • 発表場所
      西安、中国
    • 年月日
      2008-11-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Conformation and photophysics related in single chains of conjugated polymers (Invited).2008

    • 著者名/発表者名
      M. Vacha
    • 学会等名
      3^<rd> InternationalSymposium on Integrated Molecular/Ma terials Engineering
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 年月日
      2008-11-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Conformation and related photophysics of single conjugated polymer chains in thin-film matrices.2008

    • 著者名/発表者名
      M. Vacha, Y. Ebihara
    • 学会等名
      15^<th> International Conference on Luminescence
    • 発表場所
      リヨン、フランス
    • 年月日
      2008-07-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Conformation and related photophysics of single conjugated polymer chains in thin-film matrices.2008

    • 著者名/発表者名
      M. Vacha, Y. Ebihara
    • 学会等名
      15^<th> International Conference on Luminescence
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 年月日
      2008-07-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Conjugated Polymer Conformations and Related Photophysics in Thin-film Matrices : A Single Molecule study (Invited)2008

    • 著者名/発表者名
      M. Vacha, Y. Ebihara
    • 学会等名
      1^<st> International Conference on Science and Technology of Solid Surfaces and Interfaces
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2008-05-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Conjugated Polymer Conformations and Related Photophysics in Thin-film Matrices : A Single Molecule Study (Invited)2008

    • 著者名/発表者名
      M. Vacha, Y. Ebihara
    • 学会等名
      1^<st> International Conference on Science and Technology of Solid Surfaces and Interfaces
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      2008-05-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Relationship between conformation and photophysics of single chains of conjugated polymers2007

    • 著者名/発表者名
      M. Vacha
    • 学会等名
      10^<th> Pacific Polymer Conference
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2007-12-06
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Relationship between conformation and photophysics of single chains of conjugated polymers.2007

    • 著者名/発表者名
      M. Vacha
    • 学会等名
      10^<th> Pacific Polymer Conference
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2007-12-06
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Relationship between conformation and photophysics of single chains of cojugated polymers2007

    • 著者名/発表者名
      VACHA Martin
    • 学会等名
      10th Pacific Polymer Conference
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2007-12-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ポリチオフェン単一分子鎖の構造と光物理的特性の相関2007

    • 著者名/発表者名
      VACHA Martin
    • 学会等名
      2007光化学討論会
    • 発表場所
      松本
    • 年月日
      2007-09-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 共役系高分子単一分子鎖の構造と光物理的特性の相関2007

    • 著者名/発表者名
      VACHA Martin
    • 学会等名
      第56回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Conformation and photophysical properties of single conjugated polymer molecules2007

    • 著者名/発表者名
      M. Vacha
    • 学会等名
      XXIII International Conference on Photochemistry
    • 発表場所
      ケルン、ドイツ
    • 年月日
      2007-08-02
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Conformation and photophysical properties of single conjugated polymer molecules studied via their absorption ellipsoids.2007

    • 著者名/発表者名
      M. Vacha
    • 学会等名
      XXIII International Conference on Photochemistry
    • 発表場所
      Koln, Germany
    • 年月日
      2007-08-02
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Conformation and photophysical properties of single conjugated polymermolecules studied via their absorption ellipsoids2007

    • 著者名/発表者名
      VACHA Martin
    • 学会等名
      XXIII International Conference on Photochemistry
    • 発表場所
      ケルン、ドイツ
    • 年月日
      2007-08-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2021-04-07  

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