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希土類錯体をゲルに実装した波長可変レーザー(500-600nm付近)媒質の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25410211
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 有機・ハイブリッド材料
研究機関島根大学

研究代表者

西山 桂  島根大学, 教育学部, 教授 (40283725)

連携研究者 原田 聖  島根大学, 教育学部, 特任講師 (20613649)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードオルガノゲル / 自己組織化 / 発光材料 / 4f-4f遷移 / 希土類錯体 / レーザー媒質 / オール有機環境 / 有機ナノゲル / ユウロピウム
研究成果の概要

本研究は、希土類発光錯体を自己組織化オルガノゲルに分散させて、高輝度オルガノゲル媒質及び高い発光量子収率(Φ)を示す波長可変発光体の開発を目的とする。Eu錯体をゲルに分散させた系をナノ秒レーザーで励起したところ、共振器の改良によってASEの発生しきい値は 0.1 mJ と求められた。その一方、今回新たにCe錯体を開発し、既存のEu、Tb錯体では到達できない紫色-青色の発光色を実現した。その理由はCe錯体が4f-5d遷移を用いるからである。一方Eu錯体について、重い原子団を配位子に用いて分子内振動緩和の寄与を妨げた結果、Φ = 46%を達成し、従来得られている値(22%)を大きく向上させた。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Kasetsart University(タイ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Emission properties of [Eu(hfa)3(phen)] and [Eu(hfa)3(TPPO)2] dispersed in a fibrous network comprising p-chlorophenol + AOT organogels2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Yatanabe, T. Harada, H. Kawai, T. Kaji, M. Hiramoto, and K. Nishiyama
    • 雑誌名

      J. Mol. Liq.

      巻: 217 ページ: 51-56

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2015.08.041

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reorientational Relaxation of Small Solutes in Viscoelastic Liquids2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi, Y. Abe, K. Nishiyama
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. B

      巻: 120 号: 9 ページ: 2491-2499

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.6b00365

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オルガノゲル(フェノール+AOT)を用いた発光材料の創成2016

    • 著者名/発表者名
      西山桂
    • 雑誌名

      C & I Commum.

      巻: 41 ページ: 24-25

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Aspects of Solvation Investigated using Statistical Mechanics2016

    • 著者名/発表者名
      N. Yoshida, K. Nishiyama
    • 雑誌名

      Handbook of Computational Chemistry

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of amplified spontaneous emission from rare-earth complexes dispersed in phenol + AOT self-assembled organogels2015

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama, K.; Watanabe, Y.; Harada, T.; Kamada, K.; Kawai
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids

      巻: 205 ページ: 93-97

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2014.05.020

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emission properties of Ln (Eu, Tb, Dy, Er)-doped Y2O3 nanoparticles synthesized by surfactant-assembly and their applications in visible color-tuning2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Akita, T. Harada, R. Sasai, K. Tomita, K. Nishiyama
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiol. A

      巻: 299 ページ: 87-93

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2014.11.017

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient 4f-5d Emission Processes of Ce3+ Complexes with Benzimidazole-based Tetradentate Ligand2014

    • 著者名/発表者名
      T. Harada, R. Hasegawa, K. Nishiyama
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 43 号: 9 ページ: 1496-1498

    • DOI

      10.1246/cl.140449

    • NAID

      130004427181

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structures of Naphthol–AOT Self-assembly Organogels and Their Applications to Dispersing Media of Rare-earth Complexes2014

    • 著者名/発表者名
      S. Katsube, T. Harada, T. Umecky, T. Takamuku, T. Kaji, M. Hiramoto, Y. Katsumoto, K. Nishiyama
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 43 号: 12 ページ: 1861-1863

    • DOI

      10.1246/cl.140766

    • NAID

      130004687288

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Emission properties of Sm complexes substituted with asymmetric β-diketonato ligands in solution2014

    • 著者名/発表者名
      T. Harada, K. Tokuda, K. Nishiyama
    • 雑誌名

      J. Mol. Liq.

      巻: 200 ページ: 77-80

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2014.05.028

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Generation of amplified spontaneous emission from rare-earth complexes dispersed in phenol + AOT self-assembled organogels2014

    • 著者名/発表者名
      K. Nishiyama, Y. Watanabe, T. Harada, K. Kamada, and H. Kawai
    • 雑誌名

      J. Mol. Liq.

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solvent dependence of Stokes shift for organic solute-solvent sysytems : A comparative study by spectroscopy and reference-interaction-site-model-self-consistent-field theory2013

    • 著者名/発表者名
      Katsura Nishiyama, Yasuhiro Watanabe, Norio Yoshida, and Fumio Hirata
    • 雑誌名

      J. Chem., Phys

      巻: 139 号: 9 ページ: 945-945

    • DOI

      10.1063/1.4819268

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 疎溶媒性相互作用を活用した分子ゲル(フェノール+AOT)の光学物性制御2016

    • 著者名/発表者名
      木下勝・勝本之晶・鹿野豊・西山 桂
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会(2016)
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府)
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 溶媒に顕著に依存する分子ゲルの構造と物性:フェノール+界面活性剤AOTを用いた場合2016

    • 著者名/発表者名
      木下勝・西山桂
    • 学会等名
      高分子基礎研究会2015
    • 発表場所
      由布院FITセミナーハウス(大分県)
    • 年月日
      2016-01-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 界面活性剤を鋳型に使用したソフトマテリアル強発光体の開発2015

    • 著者名/発表者名
      西山 桂
    • 学会等名
      レーザー学会第487回研究会 「新レーザー技術」
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県)
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 界面活性剤を活用したソフト&ハードナノスケール発光材料の創成2015

    • 著者名/発表者名
      西山 桂
    • 学会等名
      島根大学―首都大学東京合同光機能材料セミナー
    • 発表場所
      島根大学(島根県)
    • 年月日
      2015-10-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フェノール類+AOTで構成される自己組織化オルガノゲル:物性の溶媒依存性2015

    • 著者名/発表者名
      木下勝・西山桂
    • 学会等名
      島根大学―首都大学東京合同光機能材料セミナー
    • 発表場所
      島根大学(島根県)
    • 年月日
      2015-10-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 低分子オルガノゲルの光学及び熱物性:環状アルカン・アルケン溶媒を用いた場合2015

    • 著者名/発表者名
      木下 勝・勝本之晶・西山 桂
    • 学会等名
      第38回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      かるぽーと(高知県)
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 均一沈殿法・ソルボサーマル法による発光希土類ナノ粒子(粒径 < 100 nm)の粒径制御2015

    • 著者名/発表者名
      秋田幸彦・青木啓泰・原田 聖・冨田恒之・笹井 亮・上野 誠・大谷修司・西山 桂
    • 学会等名
      第38回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      かるぽーと(高知県)
    • 年月日
      2015-10-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Size control of rare-earth nanoparticles utilizing a surfactantassembly method in aqueous phase: correlation between surfactant micelle and nanoparticle dimensions2015

    • 著者名/発表者名
      Katsura Nishiyama, Yukihiko Akita, Takashi Harada, Koji Tomita, and Ryo Sasai
    • 学会等名
      EMLG - JMLG annual meeting 2015 “Molecular Liquids Meet Ionic Liquids: From Fundamentals to Applications”
    • 発表場所
      University of Rostock(ドイツ連邦共和国)
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Size control of rare-earth nanoparticles by means of homogeneous precipitation method in the aqueous phase.2015

    • 著者名/発表者名
      K. Nishiyama
    • 学会等名
      9th Mini Symposium of Liquids
    • 発表場所
      Kyushu University(福岡県)
    • 年月日
      2015-07-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 発光希土類をドープしたY2O3 ナノ粒子の合成と発光バイオマーカーとしての試用2015

    • 著者名/発表者名
      西山 桂・秋田幸彦・青木啓泰・原田 聖・冨田恒之・笹井 亮・上野 誠・大谷修司
    • 学会等名
      第32回希土類討論会
    • 発表場所
      かごしま県民交流センター(鹿児島県)
    • 年月日
      2015-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 希土類をオルガノゲルに分散させた系の強発光体への展開2014

    • 著者名/発表者名
      渡部康弘, 原田聖, 鎌田賢司, 川井秀記, 西山桂
    • 学会等名
      第37回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      アバンセ(佐賀市)
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 発光希土類をドープした酸化イットリウムナノ粒子の光化学的性質2014

    • 著者名/発表者名
      秋田幸彦, 原田聖, 笹井亮, 冨田恒之, 西山桂
    • 学会等名
      第37回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      アバンセ(佐賀市)
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 小さな芳香族分子が自己組織化したオルガノゲルの高次構造と発光物性2014

    • 著者名/発表者名
      勝部翔太郎, 天野賢史, 佐藤高彰, 梅木辰也, 高椋利幸, 勝本之晶, 嘉治寿彦, 平本昌宏, 西山桂
    • 学会等名
      第37回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      アバンセ(佐賀市)
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 環状アル力ンを溶媒として用いた低分子自己組織化オルガノゲルの構造2014

    • 著者名/発表者名
      木下勝, 宮元展義, 梅木辰也, 高椋利幸, 嘉治寿彦, 平本昌宏, 鶴永陽子, 西山
    • 学会等名
      第37回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      アバンセ(佐賀市)
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Generation of amplified spontaneous emission from Eu complexes dispersed in self-assembly organogels2014

    • 著者名/発表者名
      K. Nishiyama, Y. Watanabe, T. Harada, K. Kamada, H. Kawai
    • 学会等名
      International Meeting on Applications of Statistical Mechanics of Molecular Liquid on Soft Matter
    • 発表場所
      Kasetsart University, Bangkok, Thailand.
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Self-assembly organogels composed of phenol and naphthol + AOT in nonpolar solvents2014

    • 著者名/発表者名
      S. Katsube, T. Umecky, T. Takamuku, Y. Katsumoto, T. Kaji, M. Hiramoto, K. Nishiyama
    • 学会等名
      International Meeting on Applications of Statistical Mechanics of Molecular Liquid on Soft Matter
    • 発表場所
      Kasetsart University, Bangkok, Thailand.
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation of rare-earths-doped Y2O3 nanoparticles by means of surfactant-assembly and their emission properties2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Akita, T. Harada, R. Sasai, K. Tomita, K. Nishiyama
    • 学会等名
      International Meeting on Applications of Statistical Mechanics of Molecular Liquid on Soft Matter
    • 発表場所
      Kasetsart University, Bangkok, Thailand.
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Generation of amplified spontaneous emission (ASE) from Eu complexes dispersed in organogels2014

    • 著者名/発表者名
      K. Nishiyama, Y. Watanabe, T. Harada, K. Kamada, H. Kawai
    • 学会等名
      8th Mini-Symposium on Liquids
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2014-07-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Self-assembly organogels composed of 2-naphthaol + AOT organogels in nonpolar solvents2014

    • 著者名/発表者名
      S. Katsube, T. Umecky, T. Takamuku, Y. Katsumoto, T. Kaji, M. Hiramoto, K. Nishiyama
    • 学会等名
      8th Mini-Symposium on Liquids
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2014-07-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of color-tunable rare-earths nanoparticles emitting in the visible region by means of a homogeneous precipitation method2013

    • 著者名/発表者名
      Katsura Nishiyama
    • 学会等名
      7th Mini-Symposium on Liquids
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of rare-earths laser materials dispersed in organogels: elucidation of molecular interactions between the complexes and gel interfaces2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Watanabe, Katsura Nishiyama
    • 学会等名
      7th Mini-Symposium on Liquids
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of gel laser materials using rare-earth complexes applicable to green–orange color-tunable lasers. 2. Molecular interactions among the complexes and organogel framework2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Watanabe, Takashi Harada, Kenji Kamada, Hideki Kawai, Katsura Nishiyama
    • 学会等名
      European Molecular Liquids Group - Japan Molecular Liquids Group
    • 発表場所
      University of Lille, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of gel laser materials using rare-earth complexes applicable to green–orange color-tunable lasers. 1. Surface-liquid interactions of organogels

    • 著者名/発表者名
      Katsura Nishiyama, Keiichi Watababe, Yasuhiro Watanabe, Shotaro Katsube, Takaaki Sato, Yukiteru Katsumoto, Toshihiko Kaji, Masahiro Hiramoto
    • 学会等名
      European Molecular Liquids Group - Japan Molecular Liquids Group
    • 発表場所
      University of Lille, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 芳香族と界面活性剤が有機溶媒中で自己組織化したオルガノゲルの 構造と物性

    • 著者名/発表者名
      西山 桂・渡邊圭一・佐藤高彰・勝本之晶・ 嘉治寿彦・平本昌宏
    • 学会等名
      第36回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 希土類錯体をオルガノゲル中に分散させたレーザー媒質の検討

    • 著者名/発表者名
      渡部康弘・川井秀記・鎌田賢司・西山 桂
    • 学会等名
      第36回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 発光希土類ナノ構造体の生成過程:水相での界面活性剤鋳型法と水熱 法との比較

    • 著者名/発表者名
      秋田幸彦・冨田恒之・西山 桂
    • 学会等名
      第36回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ナフトール類またはフェノール類が自己組織化したオルガノゲルの構造と発光材料 への展開

    • 著者名/発表者名
      勝部翔太郎・勝本之晶・嘉治寿彦・平本昌宏・西山 桂
    • 学会等名
      第36回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 西山 桂・渡部 康弘・原田 聖・鎌田 賢司・川井 秀記

    • 著者名/発表者名
      希土類錯体-オルガノゲル分散系に対する発光挙動の時間依存性
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会(2014)
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 希土類ナノ構造体の発光物性:界面活性剤鋳型法及び水熱法の比較

    • 著者名/発表者名
      秋田幸彦・冨田恒之・西山 桂
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会(2014)
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 芳香族が有機溶媒中において自己組織化したオルガノゲルの構造:光学材料への展開

    • 著者名/発表者名
      勝部翔太郎・木下 勝・梅木辰也・高椋利幸・勝本之晶・西山 桂・渡邊圭一・ 嘉治寿彦・平本昌宏・西山 桂
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会(2014)
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 小さな分子が自己組織化したオルガノゲルの構造と物性

    • 著者名/発表者名
      西山 桂
    • 学会等名
      広島大学量子生命科学セミナー(第141回)ソフトマターと凝縮系科学の最前線
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] 低分子ゲルの開発と応用2016

    • 著者名/発表者名
      西山 桂
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 西山研究室 Facebookページ

    • URL

      https://www.facebook.com/nishiyama.lab

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 希土類酸化物のナノ粒子製造方法2015

    • 発明者名
      西山桂, 原田聖, 秋田幸彦, 笹井亮, 冨田恒之
    • 権利者名
      西山桂, 原田聖, 秋田幸彦, 笹井亮, 冨田恒之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-08-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2022-02-01  

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