分子配列の変化を利用した新規な光記録材料の研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09640685
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 水口 仁 横浜国立大学, 工学部・知能物理工学科, 教授 (90281005)
• 研究分担者: 大谷 裕之 横浜国立大学, 教育人間科学部, 講師 (30213763)
• キーワード: 有機顔料 / 電子スペクトル / 結晶構造 / 相転移 / X線回折 / 赤外線吸収スペクトル / ラマンスペクトル / 光記録

研究概要

635nmで発振する4元系の短波長・半導体レーザー(GaInPA1)を使ったシステムは780nmのものに比べ約1.5倍の記録密度を持ち,"書き込み可能"なDVD(Digital Video Disk)としてもその期待は大きい。筆者は最近ペリレン顔料の中に635nm近傍で大きな吸収スペクトルの変化を示す有望な物質(以下PDCと略記)を見つけ、結晶構造ならびに分子間相互作用の立場から電子スペクトルの検討を開始した。PDCは既に上市されている黒色のペリレン顔料である。PDCをガラス基板上に真空蒸着すると鮮やかな赤色(吸収極大:500nm)を示すが、これをアセトンの蒸気に曝露するか、あるいは100℃で数秒加熱すると本来の黒色(吸収極大:473&610nm)となる。赤色相は分子が無秩序に配列した非晶質であり、分子間相互作用が無視し得る為、光学吸収(505nm)は孤立分子の吸収に起因する。これに対し、黒色相は分子がほぼ秩序化した結晶相(quasi ordered system)である。このような中間状態では分子の吸収(473nm)に加えて、遷移モーメント間の相互作用(励起子結合効果)に基づく新たな吸収が610nm近傍に出現する。更に、分子が完全に規則正しく配列した単結晶では、473nmの吸収は消滅し、励起子結合効果のみの吸収(610nm)となる。上記の中間状態では、分子が秩序良く配列されれば610nmの吸収が出現し、分子配列を乱せば消失する。この610nmの光学吸収の発現・消滅をA1GaInPレーザー(発振波長:635nm)の光ディスクに応用した。

研究成果

• [文献書誌] Jin Mizuguchi: "Crystal structure and electronic structure of N, N'-bis (2-phenylethyl) -perylene-3, 4 : 9, 10-bis (dicarboximide)" Japan Hardcopy '97. 229-232 (1997)
• [文献書誌] Jin Mizuguchi: "Phase Change of N, N'-bis (2-phenylethyl) -perylene-3, 4 : 9, 10-bis (dicarboximide) for information storage applications" Japan Hardcopy '97. 233-236 (1997)
• [文献書誌] 水口 仁: "N,N'-ビス(2-フェニルエチル)ペリレン-3,4:9,10-ビス(ジカルボキシイミド)の電子スペクトルと光ディスクへの応用" 電子写真学会誌. (印刷中). (1998)
• [文献書誌] Jin Mizuguchi: "Structure of N, N'-bis (2-phenylethyl) -perylene-3, 4 : 9, 10-bis (dicarboximide)" Acta. Cryst. C. (印刷中). (1998)
• [文献書誌] Jin Mizuguchi: "Electronic characterization of N, N'-bis (2-phenylethyl) -perylene-3, 4 : 9, 10-bis (dicarboximide) and its application to optical disks" J. Appl. Phys.(印刷中). (1998)