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感応性化学種の二光子吸収特性の解明と測定評価基盤の確立

公募研究

研究領域感応性化学種が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 15H00966
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

鎌田 賢司  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 無機機能材料研究部門, 上級主任研究員 (90356816)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード感応生化学種 / ジラジカル性 / 二光子吸収 / 高周期典型元素 / 感応性化学種 / 光学特性 / 非線形光学応答 / 蛍光
研究実績の概要

本研究では新規な感応性化学種について、その分子構造と二光子吸収特性の関係を明らかにし、応用を探索すると共に、二光子吸収を用いた化合物の応用研究の加速に資するため二光子吸収の評価が容易となる様に比較対象物質(標準物質)を整備することを目的とし、そのための学術的な基礎を確立する。
平成28年度においては、新規波長可変レーザー光源の特徴を活かした新しい測定手法の検討を行い、従来手法に比べて1/3の所要時間で二光子吸収スペクトルの外形が得られるようになった。
しかし、二光子吸収以外の非線形吸収が存在するかどうかの確認については、別途数波長での捕捉的な測定が必要である。また、その手法を用いて標準物質としてローダミン系色素やジフェニルアセチレン系色素について二光子吸収スペクトルを測定し、確認を行った。また、昨年度に引き続き領域内外との共同研究を積極的に進め、東北大岩本教授との共同研究により、一重項開殻性をもつσ/π共役型Si化合物の測定を行い、この新規感応性化学種が970~1050 nmの幅広い波長域で二光子吸収を持つことを見出した。この波長域で得られた信号は純粋な二光子吸収から得られるものに比べて若干のずれを示し、三光子吸収の寄与も存在することも示唆された。また、イタリア、ポーランドなど海外との共同研究にも、この新しい測定手法を適用して、新規な金属錯体系やヘテロ環骨格を持つ化合物系で顕著な二光子吸収が得られることを明らかにした。さらに、新しい機能性の発現に向けて固体系での三光子吸収測定の評価手法の確率を進めた他、二光子吸収を応用した多段階多光子吸収に関する成果の論文化も進めた。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 11件、 招待講演 9件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] Ecoles Normales Superieures de Lyon(France)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Milan(Italy)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Polish Academy of Science(Poland)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Federal University of Sergipe(Brazil)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ENS Lyon/Aix Marseille Universite/Universite Rennes 1(France)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Polish Academy of Sciences(Poland)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis, crystal structure, and photophysical properties of 2,9-disubstituted peropyrene derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      K. Uchida, T. Kubo, D. Yamanaka, A. Furube, H. Matsuzaki, R. Nishii, Y. Sakagami, A. Abulikemu, K. Kamada
    • 雑誌名

      Can. J. Chem.

      巻: - 号: 4 ページ: 432-444

    • DOI

      10.1139/cjc-2016-0569

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tuning nonlinear optical properties by diradical and charge transfer characters of Chichibabin’s hydrocar-bon derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      K. Fukuda, Y. Suzuki, H. Matsui, T. Nagami, Y. Kitagawa, B. Champagne, K. Kamada, Y. Yamamoto, M. Nakano
    • 雑誌名

      ChemPhysChem

      巻: 18 号: 1 ページ: 142-148

    • DOI

      10.1002/cphc.201601226

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sub-10-ns single-shot dynamic recording in holographic polymeric medium by nonlinear absorption2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kamada, Kazuyuki Satoh, and Yoshito Tanaka
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 55

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A dual theoretical and experimental study on boron β-diketonate complexes with intense two-photon induced fluorescence in solution and in the solid state2016

    • 著者名/発表者名
      Lanoë, P.-H.; Mettra, B.; Liao, Y.; Calin, N.; D’Aléo, A.; Namikawa, T.; Kamada, K.; Fages, F.; Monnereau, C.; Andraud, C.
    • 雑誌名

      ChemPhysChem

      巻: - 号: 14 ページ: 2128-2136

    • DOI

      10.1002/cphc.201600178

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Borondifluoride curcuminoid fluorophores with enhanced two-photon excited fluorescence emission and versatile living-cell imaging properties2016

    • 著者名/発表者名
      Kamada, K.; Namikawa, T.; Senatore, S.; Matthews, C.; Lenne, P.-F.; Maury, O.; Andraud, C.; Ponce-Vargas, M.; Le Guennic, B.; Jacquemin, D.; Agbo, P.; An, D. D.; Gauny, S. S.; Liu, X.; Abergel, R. J.; Fages, F.; D’Aléo, A.
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 22 号: 15 ページ: 5219-5232

    • DOI

      10.1002/chem.201504903

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Design and synthesis of a new chromophore, 2-(4-nitrophenyl)benzofuran, for two-photon uncaging using near-IR light2016

    • 著者名/発表者名
      Komori, N.; Jakkampudi, S.; Motoishi, R.; Abe, M.; Kamada, K.; Furukawa, K.; Katan, C.; Sawada, W.; Takahashi, N.; Kasai, H.; Xue, B.; Kobayashi, T.
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 52 号: 2 ページ: 331-334

    • DOI

      10.1039/c5cc07664a

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Solvent artifact in nonlinear absorption measurement by the open-aperture Z-scan method2015

    • 著者名/発表者名
      Kamada, K.
    • 雑誌名

      Nonlinear Optics, Quantum Optics

      巻: 46 ページ: 323-330

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 多段階多光子吸収を用いたナノ秒単発レーザーパルスによるホログラフィックポリマー媒体への記録ピットの形成2017

    • 著者名/発表者名
      鎌田 賢司, 佐藤 数行, 田中 義人
    • 学会等名
      電子情報通信学会 磁気記録・情報ストレージ研究会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 一重項分裂特性の発現を目指したクムレン骨格を基盤とする分子 の合成と光物性2017

    • 著者名/発表者名
      伊原 敬治, 平尾 泰一, 西内 智彦, 石橋 千英, 朝日 剛, 鎌田 賢司, 久保 孝史
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] IoT時代における10テラバイト光ディスクを目指した超多層ビット記録材料の開発2017

    • 著者名/発表者名
      鎌田 賢司, 佐藤 数行, 田中 義人
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] D-π-A 型拡張フルオレン誘導体の三光子誘起固体発光特性2017

    • 著者名/発表者名
      水谷瞭太, Yann Bretonniere, Patrice Baldeck, Chantal Andraud, 鎌田 賢司
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Two-photon absorption properties of singlet diradicaloid compounds with kinetic stabilization2017

    • 著者名/発表者名
      鎌田 賢司, 水谷 瞭太, 竹下 将人, 岸 亮平, 中野 雅由, 山本 陽介
    • 学会等名
      新学術領域「感応性化学種が拓く新物質科学」第2回国際シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synergetic Study between Computation and Experiment on Two-Photon Absorption of Open-Shell Molecular Species2017

    • 著者名/発表者名
      鎌田 賢司
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Computational Physics (ICCP10)
    • 発表場所
      Holiday Inn (マカオ、中国)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Singlet diradicaloids as nonlinear optical materials2016

    • 著者名/発表者名
      Kamada, K
    • 学会等名
      2016 MRS Spring Meeting
    • 発表場所
      アメリカ合衆国アリゾナ州フェニックス
    • 年月日
      2016-03-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 棒状金錯体における多光子吸収特性:単結晶の観察2016

    • 著者名/発表者名
      安藤 彰浩, 山田 重之, 堤 治, 鎌田 賢司
    • 学会等名
      日本化学会第69春季年会
    • 発表場所
      京都府京田辺市
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外二光子吸収材料とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      鎌田 賢司
    • 学会等名
      第13回赤外放射応用関連学会年会
    • 発表場所
      東京都大田区
    • 年月日
      2016-02-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Two-photon absorption of π-extended chromophore in confined geometry2016

    • 著者名/発表者名
      鎌田 賢司, 小林 健二
    • 学会等名
      14th International Conference on the Frontiers of Polymers and Advanced Materials(ICFPAM2016)
    • 発表場所
      DCC(デジョン、韓国)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chichibabin類縁骨格を持つ一重項ジラジカル性化合物の二光子吸収特2016

    • 著者名/発表者名
      水谷 瞭太, 鎌田 賢司, 竹下 将人, 岸 亮平, 中野 雅由, 山本 陽介
    • 学会等名
      第10回分子科学討論会
    • 発表場所
      神戸ファッションマート(神戸市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超原子価5配位窒素ラジカルカチオン化合物の合成および多量体の構造と性質2016

    • 著者名/発表者名
      多田 航, 竹下 将人, 山本 陽介, 古川 貢, 中野 雅由, 鎌田 賢司
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 速度論的安定化一重項ジラジカル性化合物の二光子吸収特性2016

    • 著者名/発表者名
      鎌田 賢司, 水谷 瞭太, 竹下 将人, 岸 亮平, 中野 雅由, 山本 陽介
    • 学会等名
      新学術領域「感応性化学種が拓く新物質科学」第6回公開シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Multiphoton absorption property of a single crystal of luminescent gold complex2015

    • 著者名/発表者名
      Ando, A.; Yamada, S.; Tsutsumi, O.; Kamada, K.
    • 学会等名
      Pacifichem2015(The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies)
    • 発表場所
      ホノルル、米国
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonlinear absorption of polycyclic aromatic hydrocarbons with open-shell singlet character2015

    • 著者名/発表者名
      Kamada, K.
    • 学会等名
      Pacifichem2015(The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies)
    • 発表場所
      ホノルル、米国
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Two-photon excited NIR emissive dye with ESIPT behavior2015

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, N.; Fukazawa, A.; Taki, M.; Kamada, K.; Yamaguchi, S.
    • 学会等名
      Pacifichem2015(The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies)
    • 発表場所
      ホノルル、米国
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of new photolabile protecting groups with two-photon absorption ability for physiological studies2015

    • 著者名/発表者名
      Komori, N.; Abe, M.; Katan, C.; Kamada, K.; Furukawa, K.
    • 学会等名
      Pacifichem2015(The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies)
    • 発表場所
      ホノルル、米国
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hypervalent pentacoordinated nirogen radical cations: Synthesis, structure, and application to singlet diradicaloid2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, Y.; Sato, K.; Nakatsuji, J.; Kurosaki, A.; Masayoshi, N.; Kishi, R.; Furukawa, K.; Kamada, K.
    • 学会等名
      Pacifichem2015(The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies)
    • 発表場所
      ホノルル、米国
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超原子価 5 配位窒素ラジカル カチオン化合物の合成と ジラジ カル性を示す二量体の構造・性質2015

    • 著者名/発表者名
      竹下 将人, 山本 陽介, 古川 貢, 岸 亮平, 中野 雅由, 鎌田 賢司
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛県松山市
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 液晶性棒状金錯体の多光子吸収特性2015

    • 著者名/発表者名
      安藤 彰浩, 山田 重之, 堤 治, 鎌田 賢司
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良県奈良市
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 生理学実験に優れた二光子吸収能を持つ光解離性保護基の開発2015

    • 著者名/発表者名
      小森直光, 鎌田 賢司, 古川 貢, Claudine KATAN , 安倍 学
    • 学会等名
      2015年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府大阪市
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Two-photon absorption properties and their excited state structure of D-A-D type diketopyrrolopyrroles2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田 賢司, 阪上 裕介, 安藤彰浩, Anna Purc , Krzysztof Sobczyk , Daniel T. Gryko
    • 学会等名
      2015年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府大阪市
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of two-photon absorption of highly symmetric molecules2015

    • 著者名/発表者名
      Namikawa, T,; Kita, Y.; Fujiwara, Y.; Kobayashi, K.; Kamada, K.
    • 学会等名
      XXIV International Materials Research Congress
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 年月日
      2015-08-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent Advances of Two-Photon Absorption Materials by Experimental and Computational Studies2015

    • 著者名/発表者名
      Kamada, K.
    • 学会等名
      The 11th Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience-2015 (KJFP-2015)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 感応性化学種の二光子吸収特性2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田 賢司
    • 学会等名
      新学術領域「感応性化学種が拓く新物質科学」第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      京都府宇治市
    • 年月日
      2015-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子構造と二光子吸収特性:実測と理論計算の対比から2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田 賢司
    • 学会等名
      第18回理論化学討論会
    • 発表場所
      大阪府豊中市
    • 年月日
      2015-05-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 情報記録材料、及び媒体とその記録装置2016

    • 発明者名
      佐藤数行,田中義人,鎌田 賢司
    • 権利者名
      佐藤数行,田中義人,鎌田 賢司
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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