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2018 年度 実績報告書

単一粒子誘発反応による汎用多機能1次元ナノ構造形成法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 17F17085
研究機関京都大学

研究代表者

関 修平  京都大学, 工学研究科, 教授 (30273709)

研究分担者 MA JUN  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
キーワード放射線 / 重合 / 電子線 / 時間分解 / 乖離性電子付着 / イオン / ナノワイヤ / STLiP
研究実績の概要

本研究課題では次の二つの課題について研究を進めてきた:(1) 有機薄膜への高エネルギー荷電粒子(重粒子線)照射を用いたナノ構造体の形成、(2) パルス電子線照射を用いた短寿命電子の生成とそのヌクレオシドへの電子付着と結合解離過程。まず、(1)については、単一粒子誘発ナノ加工法(Single Particle Triggered Linear Polymerization法)を用いて、光電子機能分子としてよく用いられるスピロビフルオレン固体膜に対し、サイクロトロンで加速した350 MeV に加速されたXe粒子を照射し、ナノワイヤの形成に成功した。形成されたナノワイヤは基質分子の光学特性をよく反映した高効率発光を示すと同時に、重合反応による共役電子構造の発達により、高い電子伝導特性を示すことが明らかとなった。後者は、時間分解マイクロ波伝導度測定法を用いて確認され、電子受容分子のナノワイヤ表面への吸着により光電荷分離効率が大幅に向上すること、同時に発行の強いクエンチングが起こること、からデュアルモードセンシング材料として利用可能であることが明らかとなった。(2)については、リボチミジンがジエチレングリコール溶媒下でのピコ秒パルス電子線照射により、熱化前電子の解離性電子付着反応を介して結合開裂が起こることを明らかにした。極短パルス電子線はフランス・パリ南大学および東京大学の加速を用いて比較対象して検証し、米国・オークランド大学による理論計算結果との良い整合性を得た。熱化前電子の反応を直接捉えた例はほとんどなく、国際共著論文として発表を行った。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] CNRS/Université Paris-Sud,(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      CNRS/Université Paris-Sud,
  • [国際共同研究] Oakland University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Oakland University
  • [雑誌論文] Observation of Dissociative Quasi-Free Electron Attachment to Nucleoside via Excited Anion Radical in Solution2019

    • 著者名/発表者名
      J. Ma, A. Kumar, Y. Muroya, S. Yamashita, T. Sakurai, S. A. Denisov, M. D. Sevilla, A. Adhikary, S. Seki, and M. Mostafavi
    • 雑誌名

      Nature Commun

      巻: 10 ページ: 102

    • DOI

      :10.1038/s41467-018-08005-z

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Conjugated Nanowire Sensors via High-Energy Single-Particle-Induced Linear Polymerization of 9,9'-Spirobi[9H-Fluorene] Derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      S. Sakaguchi, T. Sakurai, J. Ma, M. Sugimoto, T. Yamaki, A. Chiba, Y. Saito, and S. Seki
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 122 ページ: 3639-3645

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.8b06310

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafast Electron Attachment and Hole Transfer Following Ionizing Radiation of Aqueous Uridine Monophosphate2018

    • 著者名/発表者名
      J. Ma, S. A. Denisov, J. L. Marignier, P. Pernot, A. Adhikary, S. Seki, and M. Mostafavi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Lett.

      巻: 9 ページ: 5105-5109

    • DOI

      :10.1021/acs.jpclett.8b02170

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Combined Spectroscopy Technique of Electromagnetic Waves for Electric Conductivity of Molecular Materials2018

    • 著者名/発表者名
      Ma Jun, Shu Seki
    • 学会等名
      Materials PLUS 2018
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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