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本研究課題では、高エネルギーで不可視であり人体に害を及ぼす紫外光ではなく『可視光』で『ホトクロミズム』を示し『光誘起構造変化』をする酸化物系の探索手法を確立することを目的とする。ある特定のエネルギーの可視光でホトクロミズムを示し構造変化をする酸化物は、光照射履歴に応じてラマンスペクトルのパターン変化として現れるので、無限に存在すると言える夥しい種類の酸化物の中から候補物質を効率的に絞り込む手法としてのラマン分光法の新たな展開を図る。
平成14年度には以下のような研究実績を得た。
(1)酸化バナジウムにおける可視光ホトクロミズムの観測
515nmの波長を持つ緑色のレーザー光を酸化バナジウム多結晶体ペレット上に照射したところ、青黒く着色した。この着色は400℃での加熱処理により完全に消去された。この着色と脱色は以後何度でも繰り返すことが明らかとなり、酸化バナジウムにおける可視光フォトクロミズムの可能性を強く示唆した。
(2)ホトクロミズの証拠(サーモクロミズムでないことの証明)
着色と脱色をレーザー加熱による熱の効果だけで説明する仮想的な「サーモクロミズム」モデルを設定した。光が対象物に与える効果は、光そのものの効果と副次的に発生した熱の効果の2つしかないので、仮想的な「サーモクロミズム」モデルが成立しないことを示せば、それがフォトクロミズムの証拠になることを提案した。光照射とヒーター加熱を同時に行った場合と光照射を行った後にヒーター加熱を行った場合とにおける着色の程度を比較することにより、サーモクロミズムではなくフォトクロミズムであることを明確に証明することに成功した。
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