研究課題
光異性化は古くから知られている。分子の異性体構造が変化することで、特性が劇的に変化するため、このような性質を利用して、近年では、光記録や光薬理学などの応用が世界的に広く行われている。しかしながら、光異性化は可視光あるいは紫外光によってしか生じないため、応用が限定されている。そこで、本研究では近接場光誘起のエネルギーアップコンバージョンによって近赤外光を紫外光に変換する構造について検討を行い、近赤外光での異性化反応促進を目指す。近接場光エネルギーアップコンバージョンを実現するための構造に金クラスター（147量体）を、また、光異性体としてアゾベンゼン（バンドギャップ3.4eV）を用いて、これらを近接させた系に対して、第一原理計算によるシミュレーションを行った。その結果、化学結合によって形成される準位を介した光吸収が発生し、バンドギャップ以下の1.6eV、2.0eVにおいて光吸収が発生することを確認した。また、これらの界面準位を介することで、入射偏光を制御することで、二次高調波発生（Second Harmonic Generation: SHG）が誘起されることも明らかになった。さらに、副次的な効果として、アゾベンゼンに金が吸着されることによって、シス・トランス体の変換が促進されることを示唆する結果が得られた。得られた結果よりに、金クラスターとアゾベンゼンの最適配置を行うことで、近赤外光による異性化反応の促進が期待される。低エネルギーである近赤外光によって、より対象物の深部に光を励起することが可能となり、さらなる応用が期待される。
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すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)
AIP Advances
巻: 13 ページ: 025144～025144
10.1063/9.0000483
IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering
巻: 17 ページ: 1228～1230
10.1002/tee.23613
https://lux.ee.tut.ac.jp
