筒状分子シクロデキストリンによるサブナノスケール超分子の制御とその光物性

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08454074
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 吉成 武久 山形大学, 理学部, 教授 (60158483)
• 研究分担者: 上川 友好 山形大学, 理学部, 教授 (60006939) ; 大西 彰正 山形大学, 理学部, 助手 (90261677)
• キーワード: 超分子 / クラスター / シクロデキストリン / 光物性 / 反射スペクトル / SnI_4(沃化スズ) / アントラセン / ナノスケール

研究概要

サブナノスケールの超分子あるいはクラスターを、大きさの定まった容器である筒状高分子シクロデキストリン(CD)を用い、その中に種々の物質を取り込むことによって人工的に作り出す。それらから、光増幅素子等の微小回路に応用可能な物質を探査し、それらの基礎的な光物性を調べるのが本研究の目的である。
ガラス管中に、CD及び沃化スズを真空封入し、80℃(353K)で2時間加熱してCD中に沃化スズ分子を取り込んだ。沃化スズは赤色の分子結晶で、クラスターになると半導体から絶縁体に近づくと考えられる物質である。
この粉末試料の反射測定データ解析から、光吸収スペクトルが得られた。室温において、第一励起子吸収ピークを、単結晶とクラスター状態(CD中)で比較した。その結果、第一励起子吸収ピークが0.28eVも大きくシフトすることを見いだした。この結果は、単結晶ではエネッルギー・バンド・ギャップの小さい物質も、CD中に取り込んでクラスター状態をつくることができ、これによって、バンド・ギャップを大きくすることができるということである。この結果については、SnI_4に関する一部を既に投稿して論文となっている。また、その後に得られた結果も投稿中である。
平成9年度は、CD中にアントラセンのような発光効率の高い物質を入れ、バンド・ギャップを制御することにより、発光波長を青色の短波長へシフトさせる方向で研究を進める。更に、他の物質をCD中に取り込んだ試料をも作製中である。

研究成果

• [文献書誌] T.Yoshinari,A.Ohnishi,et.al.: "Quantum dots of SnI_4 and its clusters in cyclodextrins." Materials Science and Engineering.A217/218. 119-122 (1996)
• [文献書誌] T.Yoshinari,T.Matsuyama,et.al.: "Metal precipitation in one-dimensional crystal of CsMnCl_3・2H_2O." Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B116. 554-557 (1996)
• [文献書誌] A.Ohnishi,T.Yamada,T.Yoshinari,et.al: "Emission Spectra and Decay Characteristics in Photo-Stimulated (CnH_<2n+1>NH_3)_2 CdCl_4 : n=1,2,3." Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 79. 163-166 (1996)
• [文献書誌] A.Ohnishi,K.Kan'no et.al.: "Luminescence from Self-trapped Excitons in BaFCl-BaFBr Solid Solutions." Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 79. 159-162 (1996)