| 研究概要 |
光化学ホールバーニング(PHB)は、極低温において、アモルファス固体中に分子状に分散させた有機色素分子の吸収スペクトルに、レーザー光反応により波長幅の狭い微細な穴(ホール)を生じさせる現象である。本研究では、キニザリン(Q)およびテトラフェニルポルフィン(TPP)について、6種類のポリマー中でPHB測定をおこなった。QのPHB測定には、ポリメタクリル酸メチル(PMMA),ポリビニルアルコール(PVA),ポリカーボネート(PC),ポリスルホン(PSF),ポリエーテルスルホン(PESF),ポリイミド(PI)を用い、アルゴンイオンレーザー(514.5nm)を使用した。ホール深さの照射時間依存性は、マトリックスポリマーの構造およびフィルム作成法により著しく差があり、まずQと水素結合をつくり得るPMMAとPVAでは非常に効率よく穴があき、一方、主鎖に芳香環をもつPC,PSF,PESF,PI中では、水素結合受容部の割合が減って穴のあき方は2桁以上小さくなり、キニザリンのPHBが、分子内水素結合から分子間水素結合へと水酸基のコンホメーション変化によるものであることを裏づけた。水素化TPPではPMMA中でヘリウムネオンレーザー(632.5nm)によりPHBをおこない、4Kでレーザー照射した試料について、各温度への昇温時(その温度で30分放置後)および4Kへの再冷却時のPHBスペクトルをサイクル時に測定した。このようなサイクル実験におけるホールの保持はTPP/PMMA系では60Kまで、フタロシアニン系では80Kまでもつことが従来知られていたが、本研究の実験により、110Kまでホールがメモリーされ得ることが明らかとなった。現在さらに高温の領域まで実験を継続中であり、また、テトラフェニルポルフィン(TPP)のポリイミド(PPD)中でのホール形成実験を計画している。
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