| 研究課題/領域番号 |
20K21226
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
内田 幸明 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (60559558)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 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)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 液晶 / 有機ラジカル / ラジカル-三重項対機構 / 光磁気効果 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ニトロキシドラジカル（NR）液晶へのスピン注入を行うために三重項励起色素を導入する。具体的には、(i) NR液体に効率よく偏極を移す三重項励起色素の選定、(ii) 偏極率が高い三重項励起状態を作る液晶分子の設計・合成、(iii) 分子内でラジカル－三重項対機構（RTPM）を起こす液晶分子の設計・合成の三段階で研究を進める。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、当初の予定通り、三重項励起色素を導入したニトロキシドラジカル（NR）液晶の設計・合成を行い、ラジカル-三重項対機構（RTPM）による効率的なスピン注入が起こることを確かめた。さらに、イオン部位を有するNR液晶であるNRイオン液晶と、サイボタクチックネマチック相を示すNR液晶の設計・合成を行った。今後、これらの化合物の類縁体の探索により、室温付近において液晶相を示すNRイオン液晶の合成し、スピン注入とスピンホール効果測定によって、スピン拡散機構の解明が可能になると期待される。加えて、本研究では、薬物送達システムに利用可能な光応答性液晶マイクロカプセルの作製にも初めて成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では光照射に応答して磁化が発生する金属を含まない液晶の合成に成功した。これはこれまでに報告例のない材料である。今後、以下の三つの観点で飛躍的にこの材料の応用が発展する可能性がある。まず、有機化合物の生体適合性を活かして薬物送達システムや磁気流体光学等に広く応用されると予想される。次に、フォトニック構造を持つ液晶に磁気秩序を誘起することで、強い磁気光学効果を示し、純有機磁性体で構成された低環境負荷・生体適合性の磁気光学素子となるはずである。また、強誘電性NR液晶の磁気秩序化に成功すれば高速・低消費電力の電気磁気効果を示す電子素子へと発展することが期待される。
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