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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、計測システムの改良として高効率蛍光集光系の最適化を行った。具体的には屈折率マッチングのよい、自家蛍光の小さい、高真空においても蒸気圧の小さいイオン性液体の探索を行った。その結果、ホスホニウム系のイオン性液体において、これまで用いてきたイオン性液体より、屈折率マッチングのよりよい上記の条件を満たすイオン性液体を見出すことができた。また周囲の環境制御下(窒素雰囲気下、高真空下、低温)における単一蛍光体(コロイド量子ドット、蛍光色素)の蛍光特性(蛍光寿命、蛍光強度の時間依存性(フォトブリーチング、ブリンキング等)、光アンチバンチング)の評価を行い、周囲環境下の違いにより、単一蛍光体からの蛍光特性が大きくことなることを見出した。周囲電磁環境の制御として、対向電極構造をもつ電極のギャップ間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変化の評価を行った。またもう一つの周囲電磁環境の制御として、五酸化タンタルを用いた低バックグラウンド蛍光を持つ2次元フォトニック結晶スラブの作製に成功し、その上に堆積させた単一蛍光体に対する励起光の効率的な結合と発光の取り出しに成功した。
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