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本研究は、光二量化・開裂反応部位（フォトクロミック部位）と光機能部位の2つのコンポーネントからなる共結晶を酸塩基反応で作成し、短波長の紫外線照射による光二量化・開裂反応に伴う立体構造変化を共結晶全体の分子集合の変化へと転写することによって、光機能団の集合様式をダイナミックに変化させ、光物性の可逆制御へと導く新規光スイッチング材料の創製を目的としている。フォトクロミック部位と光機能部位の吸収波長は大きく異なり、フォトクロミズムの制御光と発光や屈折の読出し光を切り離すことができることから、光物性を安定に相互変調することが可能となる。さらに、次世代の光量子コンピュータに欠かせない光トランジスタを指向した、スイッチングデバイスに挑戦する。いかに本年度の成果を列挙する。
①昨年度に引き続き発光性および高い非線形感受率をもつ多環式芳香族化合物に酸性基を導入した機能団分子を合成した。
②合成した機能団分子と構造を制御する多数のアミン分子を組み合わせ、超分子構造を持つ有機塩を作成した。これらの超分子構造をX線構造解析により明らかにした。これにより、反応性の高い分子集合を探索し、その作用機序を明らかにした。
③適切な分子配置にある集合体に、365nmおよび280nmの紫外線を照射し、二量化、開裂反応を起こさせることによって分子配置を変化させた。それにより、全体構造が変化し、光特性に大きな変化が現れた。
④この変化は可逆的であり、目的とするダイナミックに光物性を変化させる材料の構築が達成できた。
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