近接場光技術を用いたナノ領域光化学反応

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12131211
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 入江 正浩 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30001986)
• 研究分担者: 小畠 誠也 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (00325507)
• キーワード: フォトクロミズム / 単一分子光メモリ / 共焦点顕微鏡 / 単結晶フォトクロミズム / ジアリールエテン

研究概要

ナノ構造創成の一つのアプローチとして、有機分子あるいは有機固体などの有機分子材料の光反応あるいは化学反応を名の領域において行わせ、究極的には、これらの反応を超高密度光メモリあるいは超微細加工へ応用することをめざしている。
ジアリールエテンは、繰り返し耐久性に優れたフォトクロミック分子である。この誘導体の一つである1,2-Bis(2,4-dimethyl-5-phenyl-3-thienyl)perfluorocyclopenteneと蛍光性分子である9,10-Bis(phenylethynyl)anthraceneとをAdamantyl基で結合した光スイッチ分子を設計・合成し、それらの超希薄溶液をZeonex高分子表面に分散させ、単一分子蛍光の光スイッチを共焦点顕微鏡により測定し、通常の溶液系での光応答との違いを検討した。その結果、溶液系においてのアナログ的な光スイッチが、単一分子系では、デジタル的光応答に変化することが明らかとなった。この結果は、究極の大容量・高密度光メモリへの第一歩となる。
エステル結合の形成・解離により蛍光強度が著しく変化するジアリールマレイミド誘導体を結合し、その蛍光強度を高分子フィルムの微小領域においてピペットからの試薬添加により制御することを試みた。しかし、スポット径を10μm以下にすることは困難であった。今後、微小化のためのデイプペン方式を検討する。

研究成果

• [文献書誌] M.Irie, T.Fukaminato, T.Sasaki, N.Tamai, T.Kawai: "A Digital Fluorecent Moleculer Photoswitch"Nature. 420. 759-760 (2002)
• [文献書誌] M-S Kim, T.Kawai, M.Irie: "Fluorescence Modulation in Photochromic Amorphous Diarylethenes"Optical Materials. 21. 271-274 (2002)
• [文献書誌] T.Kawai, M-S.Kim, T.Sasaki, M.Irie: "Fluorescence Switching of Photochromic Diarylethenes"Optical Materials. 21. 275-278 (2002)
• [文献書誌] T.Tsujioka, M.Irie: "Signal-to-noise Ratio of Nondestructive Photocurrent-detection Readout Photochromic Memory : Theoretical Study"J. Opt. Sci. Am. B. 19. 297-303 (2002)
• [文献書誌] M.Morimoto, S.Kobatake, M.Irie: "Multi-Colored Photochromic Crystals of Diarylethene Mixtures"Adv. Mater.. 14. 1027-1029 (2002)
• [文献書誌] K.Morimitsu, K.Shibata, S.Kobatake, M.Irie: "Dithienylethenes with a Novel Photochromic Performance"J. Org. Chem.. 67. 4574-4578 (2002)
• [文献書誌] M.Irie: "Nano-Optics"Springer. 137-149 (2002)