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本研究の目的は、水面上に浮かぶ有機色素J会合体の2次元構造相転移の機構解明と、その現象を利用したデバイスの開発とである。これに対応して実施した研究を、下記の3項目にまとめた。
実施項目1.赤外反射吸収スペクトルによるその場観察
有機色素の2次元微結晶であるJ会合体は、水面上で色の変化を伴う相転移(サーモクロミズム)を発現する。そこで、水面上のJ会合体の赤外反射吸収スペクトルをその場観察した。水の温度を変えると、可視光吸収帯の変化に対応して、赤外吸収帯にも変化がおきることを見出した。低温相における1177cm^<-1>と1126cm^<-1>の吸収帯が高温相になるとそれぞれ1188cm^<-1>と1146cm^<-1>とに変化をした。今後この吸収帯の帰属を行い、相転移との関係を解明する。
実施項目2.2次元面内X線回折法による相転移に伴う構造変化の確認
J会合体の相転移は水面上での現象であるが、低温相と高温相状態のJ会合体をそれぞれ固体基板上に累積して、X線回折実験を行った。その結果、両相で異なる面間隔を有することを明らかにした。また、より直接的に構造相転移であることを確かめるため、放射光を用いた水面上のJ会合体の面内X線回折を試みた。今のところ室温での回折しか観測していないが、良好に回折ピークが得られた。今後、水面上でのその場観察を行う。
実施項目3.J会合体の高分子へのドープとそのスピンコート膜
水面上の現象であるサーモクロミズムを応用に適した形態にするため、高分子へのドープを試みた。水面上に近い環境を高分子内に実現するため、水/アルコール溶液にJ会合体を分散させ、それをアガロースでゲル化させた。今後サーモクロミズムを発現するよう条件出しを行う。
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