フォトクロミック薄膜表面におけるメカニカル機能の解明

2009 年度 実績報告書

• 研究領域: フォトクロミズムの攻究とメカニカル機能の創出
• 研究課題/領域番号: 19050007
• 研究機関: 大阪教育大学
• 研究代表者: 辻岡 強 大阪教育大学, 教育学部, 教授 (30346225)
• キーワード: フォトクロミズム / 金属蒸着 / 表面物性 / 高分子 / 結晶成長

研究概要

ジアリールエテン(DAE)の示すメタル蒸着選択性は、光異性化に伴うガラス転移点の変化と関連していることが分っている。ポリマーにフォトクロミック性を持たせる単純な方法はDAEをドープすることであるが、この方法では大きなガラス転移点変化を達成する事ができない。我々は、代表的ポリマーであるポリスチレン(PS)膜単独であっても、その塗布膜を低温乾燥することでMg蒸着性が変化することを見出した。さらにその低温乾燥条件においてDAEを数%ドープすることで光異性化によるマグネシウム蒸着選択性を発現する事に成功し、微細パターンのマスクレス形成が可能であることを示した。この現象は、ドープされたDAE分子の光異性化でガラス転移点はほとんど変化しないものの、PS表面の機械的物性(硬度)が顕著にスイッチングされることが原因であることをフォースカーブ法により明らかにした。同様の手法で典型的半導体ポリマーであるMEH-PPVにおいても蒸着選択性を実証した。この結果により、蒸着選択性がポリマーを含む幅広い材料系で発現でき、エレクトロニクス分野の微細配線や電極パターン形成に応用できる可能性を示した。
真空蒸着は高真空環境で行うのが常識であるが、我々はあえてArガス導入した低真空環境での蒸着選択性を調べた。その結果、低真空では巨大なMg単結晶の成長が観察されたが、これはMg原子の表面からの離脱現象に基づく気相からの結晶成長という、新しい結晶成長プロセスの存在を示している。

研究成果

• [雑誌論文] Electrical functions of photochromic molecules (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Tsujioka, M.Irie
  • 雑誌名: Journal of Photochemictry and Photobiology, C : Photochemistry Reviews 11 ページ: 1-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient carrier separation from a photochromic diarylethene layer (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Tsujioka, M.Yamamoto, K.Shoji. K.Tani
  • 雑誌名: Photochemical & Photobiological Sciences 9 ページ: 157-161
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective metal deposition for a structure with a thin intermediate layer on a photochromic diarylethene film (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Masui, R.Takagi, Y.Sesumi, S.Nakamura, *^T.Tsujioka
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 19 ページ: 3176-3180
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal atom behavior on photochromic diarylethene surfaces-deposition rate dependence of selective Mg deposition (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Tsujioka, Y.Sesumi, S.Yokojima, S.Nakamura, K.Uchida
  • 雑誌名: New Journal of Chemistry 33 ページ: 1335-1338
  • 査読あり
• [雑誌論文] Light-controlled Selective Metal Seposition on a Photochromic Diarylethene Film -Toward New Applications in Electronics and Photonics
  • 著者名/発表者名: Y.Sesumi, S.Yokojima, S.Nakamura, K.Uchida, ^*T.Tsujioka
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] フォトクロミック表面におけるメタル堆積コントロール (2010)
  • 著者名/発表者名: 辻岡強
  • 学会等名: 日本化学会春季年会第二次先端ウオッチング調査
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] キャリア注入によるジアリールエテンの着色反応を用いた有機半導体メモリ (2010)
  • 著者名/発表者名: 柿原康弘、笹敏之、辻岡強
  • 学会等名: 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] フォトクロミック・ジアリールエテン層による光電流スイッチング特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大西格、夏目大輔、辻岡強
  • 学会等名: 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] Mg蒸着性に寄与する高分子表面物性 -AFM-フォースカーブによる評価- (2010)
  • 著者名/発表者名: 辻功祐、辻岡強
  • 学会等名: 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] フォトクロミック・ジアリールエテン膜表面におけるメタル結晶成長の制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩井勇輔、瀬角祐介、辻岡強
  • 学会等名: 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] フォトクロミック・ジアリールエテン膜表面におけるZnの蒸着特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 瀬角祐介、越智裕子、辻岡強
  • 学会等名: 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] フォトクロミックポリマー表面への光走査によるメタルパターニング (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻岡強、高木理江、塩澤昂拓
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 日本光学会学術講演会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2009-11-25
• [学会発表] フォトクロミック・ジアリールエテン層からの効率的キャリア分離 (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻岡強、山本宗幸、庄司健太郎、谷敬太
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan日本光学会学術講演会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2009-11-25
• [学会発表] 有機フォトクロミック膜へのレーザー走査によるメタルパターン形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻岡強、瀬角祐介、岩井勇輔
  • 学会等名: 電子情報通信学会有機エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-10-23
• [学会発表] Fine Pattern Preparation for Various Metals by using Selective Deposition on Photochromic Surfaces (2009)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Sesumi, Satoshi Yokojima, Kingo Uchida, Shinichiro Nakamura, Tsuyoshi Tsujinka
  • 学会等名: International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2009)
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2009-10-08
• [学会発表] 低真空環壌における有機フォトクロミック膜表面での微細メタル結晶成長 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩井勇輔、瀬角祐介、辻岡強
  • 学会等名: 真空に関する連合講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-10-06
• [学会発表] Efficient Carrier Separation from Photochromic Memory (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Tsujioka, Muneyuki Yamamoto, Kentaro Shoji, Keita Tani
  • 学会等名: International Symposium on Optical Memory (ISOM2009)
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2009-10-06
• [学会発表] フォトクロミック膜表面上におけるZnおよびMn蒸着選択性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 瀬角祐介、横島智、中村振一郎、内田欣吾、辻岡強
  • 学会等名: 光化学討論会
  • 発表場所: 群馬県桐生
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] ジアリールエテン膜表面におけるMg蒸着選択性の真空度依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩井勇輔、辻岡強
  • 学会等名: 光化学討論会
  • 発表場所: 群馬県桐生
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] フォトクロミックポリマー表面におけるメタル蒸着選択性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻岡強、高木理江、塩澤昂拓
  • 学会等名: 光化学討論会
  • 発表場所: 群馬県桐生
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] フォトクロミック・ポリマーによるメタル蒸着選択機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻岡強、高木理江、塩澤昂拓
  • 学会等名: 応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] Preparation of fine metal patterns in a low vacuum by using selective deposition on photochromic diarylethene surfaces (2009)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Iwai, Tsuyoshi Tsujioka
  • 学会等名: KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics (KJF-ICOMEP)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-08-24
• [学会発表] Deposition property of various metals on photochromic surfaces (2009)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Sesumi, Satoshi Yokojima, Shinichiro Nakamura, Kingo Uchida, Tsuyoshi Tsujioka
  • 学会等名: KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics (KJF-ICOMEP)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-08-24
• [学会発表] Light-controlled metal deposition on photochromic diarylethene dopedpolymers (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Tsujioka, Rie Takagi, Takahiro Shiozawa
  • 学会等名: KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics (KJF-ICOMEP)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-08-24
• [学会発表] Mg atom behavior at the deposition threshold for film formation on photochromic diarylethene films (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Sesumi, S.Yokojima, S.Nakamura, K.Uchida, T.Tsujioka
  • 学会等名: The 4th East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials (EAS4)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-06-05
• [学会発表] Selective Mg deposition on photochromic surfaces in a low vacuum (2009)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Iwai, Tsuyoshi Tsujioka
  • 学会等名: The 4th East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials (EAS4)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2009-06-05
• [備考] 大阪教育大学リポジトリ
• [備考]
  • URL: http://ir.lib.osaka-kyoiku.ac.jp:8080/dspace/handle/123456789/2549
• [備考]
  • URL: http://ir.lib.osaka-kyoiku.ac.jp:8080/dspace/handle/123456789/2178
• [備考]
  • URL: http://ir.lib.osaka-kyoiku.ac.jp:8080/dspace/handle/123456789/2179
• [備考]
  • URL: http://ir.lib.osaka-kyoiku.ac.jp:8080/dspace/handle/123456789/2180