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2010 年度 実績報告書

光励起高スピンπラジカルの複合機能化による分子素子への展開

研究課題

研究課題/領域番号 21350081
研究機関大阪市立大学

研究代表者

手木 芳男  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00180068)

研究分担者 廣津 昌和  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 講師 (30312903)
鐘本 勝一  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (40336756)
キーワード光励起高スピン状態 / ESR / スピン化学 / 分子素子 / 電子移動 / πラジカル / スピントロニクス / 励起状態
研究概要

(1)弱い電子受容体を付加したπラジカルの発光、電子移動、光励起状態の解明(代表者)
弱い電子アクセプターである、ナフチルイミドを付加したπラジカルを合成し、時間分解ESRや蛍光スペクトル測定等により、この弱い電子アクセプターを付加した系は、先に報告したBODIPYを付加した系と比較して、電荷分離イオン対状態を経由する経路が優位であることが解明された。また、量子混合状態からの分子内電子移動による特異な動的電子スピン分極形成と分極移動の関係を理論的にも明らかにした。これらの成果は、2報の一流国際誌に掲載された。
(2)光励起高スピンπラジカルを配位子とする金属錯体を用いた、EnT、PET、LMCTの解明(分担者1、代表者) ビピリジル基を有するπラジカルの合成に成功し、その基底状態をESR、X線解析等により、またその光励起状態を時間分解ESRにより解明した。また、それを配位子として用いた金族錯体の作成を試み、Co錯体の形成を吸収スペクトルにより確認できた。
(3)πラジカルの励起状態の高速ダイナミックスの解明(分担者2、代表者)
エネルギー受容体Bodipyを連結した励起高スピンπラジカル(Bodipy-AnOV)の参照物質を合成し、Bodipy-AnOV系と共にfsレーザーを用いた高速時間分解発光・過渡吸収測定を行った。現在、その結果をもとに詳細な高速ダイナミックスの解析を行っている。
(4)πラジカルの光励起高スピン状態を利用した分子素子への展開(代表者、分担者2)
昨年度に引き続き励起高スピンπラジカルを用いたEL素子の試作を行い、弱いながらEL発光の確認できたが、現在の所まだ素子の不安定性の問題は十分には解決していない。また、Bodipy-AnOVの参照物質であるラジカルを付加していない系では、分子内エネルギー移動によるEL発光を比較的安定に観測する事に成功した。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Unique Dynamic Electron-Spin Polarization and Spin Dynamics in the Photoexcited Quartet High-Spin State of an Acceptor-Donor-Radical Triad2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Takemoto, Y.Teki
    • 雑誌名

      ChemPhysChem

      巻: 12 ページ: 104-108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical Study of Dynamic Electron-Spin Polarization via the Doublet-Quartet Quanum Mixed State and Time-Resolved ESR Spectra of the Quartet High Spin State2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Teki, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      Phys.Chem.Chem.Phys.

      巻: 13 ページ: 5728-5746

    • 査読あり
  • [雑誌論文] EPR and ENDOR Studies of Dimeric Paracyclophane Radical Cations and Dications Containing Tri- and Pentamethylene-Bridged p-Phenylene Diamine Units2010

    • 著者名/発表者名
      A.Rosspeintner, M.Griesser, I.Matsumoto, Y.Teki, G.Li, S.F.Nelsen, G.Gescheidt
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A

      巻: 114 ページ: 6487-6492

    • 査読あり
  • [学会発表] 励起状態有機スピン化学とそれに関連する最近の話題2011

    • 著者名/発表者名
      手木芳男
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会(特別企画「有機スピントロニクス」)
    • 発表場所
      神奈川、神奈川大学横浜キャンパス(依頼講演)
    • 年月日
      2011-03-29
  • [学会発表] Bodipy-安定ラジカル弱交換スピン系の光励起状態と時間分解ESR2011

    • 著者名/発表者名
      川中優輔・手木芳男
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川、神奈川大学横浜キャンパス
    • 年月日
      2011-03-27
  • [学会発表] 二重項・三重項弱交換スピン系を経由する経路による光励起高スピンπラジカル系の特異な電子スピン分極形成の理論的シミュレーション(3)2011

    • 著者名/発表者名
      松本貴文・手木芳男
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川、神奈川大学横浜キャンパス
    • 年月日
      2011-03-27
  • [学会発表] 弱い電子アクセプターを連結したπ共役安定ラジカルの光励起四重項状態(4)2010

    • 著者名/発表者名
      武本庸平・手木芳男
    • 学会等名
      第50回電子スピンサイエンス学会年会
    • 発表場所
      愛知県、名古屋大学
    • 年月日
      2010-11-11
  • [学会発表] 二重項・三重項弱交換スピン系を経由する経路による光励起高スピンπラジカル系の特異な電子スピン分極形成の理論的シミュレーション(2)2010

    • 著者名/発表者名
      武本庸平・手木芳男
    • 学会等名
      第50回電子スピンサイエンス学会年会
    • 発表場所
      愛知県、名古屋大学
    • 年月日
      2010-11-11
  • [学会発表] Photoexcited High-Spin States and Spin Dynamics of Functionality_II-Radicals2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Teki, Y.Takemoto, T.Matsumoto
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Molecule-Based Magnets
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2010-10-10
  • [学会発表] Basic Study toward Molecular Device using Photo-Excited High-Spin, π-Radicals ; Comparison of Electro- and Photo- Luminescence of Prototypes with/without Radical Component2010

    • 著者名/発表者名
      T.Hidekuma, T.Yama, K.Kanemoto, Y.Teki
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Molecule-Based Magnets
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2010-10-10
  • [学会発表] 二重項-三重項弱交換スピン系を経由する経路による光励起高スピンπラジカル系の特異な電子スピン分極形成の理論的シミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      松本貴文, 手木芳男
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪、大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] 弱い電子アクセプターを連結したπ共役安定ラジカルの光励起四重項状態(3)2010

    • 著者名/発表者名
      武本庸平・手木芳男
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪、大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] 光励起高スピンπラジカル系を用いた分子素子の電界発光(III)2010

    • 著者名/発表者名
      秀熊隆史・山達也・手木芳男
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪、大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] フェニル基を付加したアントラセンフェルダジルラジカル系の光励起高スピン状態とスピン密度分布(II)2010

    • 著者名/発表者名
      河原悠一、武本庸平、手木芳男
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪、大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2010-09-14

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公開日: 2012-07-19  

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