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CP-OLEDを指向したハイブリッド円偏光発光(CPL)体の開発

公募研究

研究領域配位アシンメトリー:非対称配位圏設計と異方集積化が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 19H04600
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
研究機関近畿大学

研究代表者

今井 喜胤  近畿大学, 理工学部, 准教授 (80388496)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード円偏光発光 / CPL / 磁気円偏光発光 / MCPL / CP-OLED / キラル / ランタノイド / イリジウム / 蛍光 / テルビウム / ぺリレン / 面不斉
研究開始時の研究の概要

光には右回転する光、左回転する光の二種類の円偏光発光(CPL)が存在し、現在の液晶に多用される直線偏光とは異なる光学特性を有する。本研究では、CPLを自家発光する光学活性有機発光ダイオードCP-OLEDの開発を指向し、高性能な有機円偏光発光体(CPL体)および有機-ランタノイドハイブリッドCPL体の開発を行う。

研究実績の概要

一般的に、有機-無機ハイブリッド発光体、有機発光体から円偏光発光(CPL)を作り出す場合、光学活性な発光体を用いる。本研究では、ラセミ体あるいはアキラルな有機-無機ハイブリッド発光体、有機発光体を用い、外部磁場を用いることにより、磁気円偏光発光(MCPL)の発出を試みた。
ラセミ体のEu(III)(hfa)3, Tb(III)(hfa)3などのランタノイド発光体や、それらに各種有機配位子を組み合わせた有機-ランタノイドハイブリッド発光体に外部磁場を印加し、MCPLを測定したところ、ラセミ体であるにもかかわらず、Eu(III)、Tb(III)由来のシャープな10-2~10-3/T-1 オーダーのMCPLを観測することに成功した。さらに、磁場の方向(N-UpあるいはS-Up)を変えることにより、MCPLの回転方向を制御することにも成功した
量子ドットは、その粒子径を変えることで発光波長を変えることができる。そこで、アキラルな量子ドットCdS/ZnSに外部磁場を印加することによるMCPL特性について検討した。その結果、CdS/ZnS(粒子径:4.5 nm)は固体状態とPMMA状態で、外部磁場を印加することにより、410 nm付近にS-Up(S→N)で正(+)のMCPLを示し、N-Upでは負(-)のMCPLを示した。
さらに、無機発光体、Y2O3:Eu (赤), BaMgAl10O17:Eu, Mn (緑) BaMgAl10O17:Eu (青)を粉末状態でMCPL特性評価したところ、キラリティを持たないにも関わらず極大MCPL波長(λMCPL)608 nm, 511 nm, 441 nmでそれぞれMCPLを観測することに成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Mirror-symmetric magnetic circularly polarized luminescence from CdS/ZnS core-shell quantum dots: Faraday effect in the photoexcited state2021

    • 著者名/発表者名
      Mimura Yuki、Fujiki Michiya、Imai Yoshitane
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 767 ページ: 138353-138353

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2021.138353

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sign inversion of magnetic circularly polarized luminescence in Iridium(III) complexes bearing achiral ligands2021

    • 著者名/発表者名
      Matsudaira Kana、Izumoto Atsushi、Mimura Yuki、Kondo Yoshiro、Suzuki Satoko、Yagi Shigeyuki、Fujiki Michiya、Imai Yoshitane
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 23 号: 9 ページ: 5074-5078

    • DOI

      10.1039/d0cp05775d

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mirror-image magnetic circularly polarized luminescence (MCPL) from optically inactive EuIII and TbIIItris(β-diketonate)2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa Hiroki、Nakajima Gaku、Mimura Yuki、Kimoto Takahiro、Kondo Yoshiro、Suzuki Satoko、Fujiki Michiya、Imai Yoshitane
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 49 号: 28 ページ: 9588-9594

    • DOI

      10.1039/d0dt01464h

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Circularly polarised luminescence from planar-chiral Phanephos/Tb(iii)(hfa)3 hybrid luminophores2019

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Ayano、Hara Nobuyuki、Shizuma Motohiro、Tajima Nobuo、Fujiki Michiya、Imai Yoshitane
    • 雑誌名

      Photochemical & Photobiological Sciences

      巻: 18 号: 12 ページ: 2859-2864

    • DOI

      10.1039/c9pp00296k

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-classical control of solid-state aggregation-induced enhanced circularly polarized luminescence in chiral perylene diimides2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kouhei、Taniguchi Ayano、Kaji Daiki、Hara Nobuyuki、Hosoya Tomomasa、Kanesaka Aoba、Harada Takunori、Nishikawa Hiroyuki、Imai Yoshitane
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 75 号: 21 ページ: 2944-2948

    • DOI

      10.1016/j.tet.2019.04.025

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solid-state AIEnh-circularly polarised luminescence of chiral perylene diimide fluorophores2019

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Ayano、Kaji Daiki、Hara Nobuyuki、Murata Ryosuke、Akiyama Shogo、Harada Takunori、Sudo Atsushi、Nishikawa Hiroyuki、Imai Yoshitane
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 9 号: 4 ページ: 1976-1981

    • DOI

      10.1039/c8ra09785b

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アキラルな有機無機および無機発光体からの固体磁気円偏光発光 (MCPL)2021

    • 著者名/発表者名
      木元 隆裕、味村 優輝、藤木 道也、今井 喜胤
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 外部磁場印加によるイリジウムおよび白金錯体からの磁気円偏光発光(MCPL)2021

    • 著者名/発表者名
      松平 華奈、布袋 純一、山下 健一、近藤 喜郎、鈴木 仁子、八木 繁幸、藤木 道也、今井 喜胤
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 円偏光発光(CPL)特性を有する軸不斉テトラナフチル/Eu(III)ハイブリッド発光体の創製2019

    • 著者名/発表者名
      楫大輝・原伸行・北山真珠美・靜間基博・椿一典・今井喜胤
    • 学会等名
      2019光化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] オリゴナフタレン/Eu(III)ハイブリッド発光体の創製と円偏光発光(CPL)特性2019

    • 著者名/発表者名
      楫大輝・原伸行・北山真珠美・靜間基博・椿一典・今井喜胤
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 軸不斉オリゴナフタレン/Eu(III)ハイブリッド発光体の創製と円偏光発光(CPL)特性2019

    • 著者名/発表者名
      楫大輝・原伸行・北山真珠美・靜間基博・椿一典・今井喜胤
    • 学会等名
      第30回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2021-12-27  

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