| 研究概要 |
分子一つ一つに光情報を記憶させる究極の「単一分子光メモリ」の実現をめざして,光メモリ分子の合成と単一分子レベルでの光応答挙動の解明をすすめた。これまで,光メモリ分子として,ペリレン-アダマンチルージアリールエテン系蛍光分子を用いてきたが,この分子では蛍光消光がジアリールエテン閉環体へのエネルギー移動によるため,蛍光読み出しに際し開環反応が付随する。「単一分子光メモリ」の実現にはこの欠点を克服した非破壊読み出し機能が欠かせない。そのためには,「電子移動消光」機構をもつ蛍光分子の開発が必須である。硫黄をスルフォンに変えた2位結合型ジアリーエテンとペリレンからなる蛍光分子を合成し,その「電子移動型消光」の可能性を検討した。この2位結合型ジアリールエテンでは,閉環反応により吸収帯が短波長側に移動し,エネルギー移動は完全に抑制された。無極性溶媒では,閉環反応により蛍光強度に変化は認められなかったが,極性溶媒中では,閉環反応とともに蛍光が著しく消光されることが観測された。「電子移動消光」する光メモリ分子の設計指針が明らかとなった。この分子を用いた単一分子光メモリの計測を続けている。
非破壊読み出し実現のためのもう一つの試みとして,単一分子の不斉計測を試みた。ビナフチルに2つのペリレン基を導入した分子を合成し,この分子をアモルファスポリオレフィンに極低濃度で分散させ,左右円偏光で励起し,蛍光強度の差を測定した。g値から予測されるよりも著しく大きい蛍光強度差を与える分子の存在が認められた。この方法により,分子一つ一つの不斉計測が可能となった。この手法を発展させ,円偏光蛍光測定が可能になれば,単一分子光メモリでの非破壊読み出しの可能性が拓ける。
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