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本研究の目的は、単一蛍光分子制御技術(分子の置かれているマトリックス環境の制御、分子配向制御、電場印加による発光の変化)及び計測システムを開発し、これらの技術及び計測システムを利用し、光デバイス、センシング等への将来的な応用を目指すことにある。本年度は、昨年度構築した時間相関単一光子計数システム及び高効率蛍光集光系を用いて、周囲の環境制御下(大気中、窒素雰囲気下、高真空下、)における蛍光寿命や蛍光強度の時間依存性(フォトブリーチング、ブリンキング)、光アンチバンチングなどの特性評価を行った。また、蛍光粒子間の相互作用に基づく蛍光特性の変化に関する研究も行い初期的な実験結果が得られた。蛍光試料としては、蛍光性半導体コロイド(Invitrogen社のQdotナノクリスタル(QD))またはCoumarinなどの蛍光色素を用い、これらの蛍光試料をPMMA中に極微量ドープした薄膜を試料として用いた。特に、QDは大気中、高純度窒素中、大気中のそれぞれの環境下において、蛍光寿命、ブリンキング、光アンチバンチングなどの蛍光特性は大きく異なることを見出した。酸素がこれらの特性に影響を与えていることが示唆された。これらの結果はブリンキングのメカニズムを考える上で重要な結果であると思われる。加えて、電場印加による発光の変化関する研究にも着手した。対向電極の電極のギャップ内に矩形電圧又は交流電圧を印加しながら、単一分子レベルでの発光の変化を測定するための光計測システムを構築した。この光計測システムを用い、上記と同様の試料を用いて実験を行い、初期的な実験結果が得られた。
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