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あたかも生体分子のように、特定の刺激に応答し、構造・物性・反応性を瞬時に変化できる機能性ソフトクリスタルは、科学技術イノベーションの源泉となり得る。本研究では、有機無機ペロブスカイトや機械刺激応答性有機結晶における構造-発光変化を単一粒子蛍光顕微鏡によって観測し、そのメカニズムを明らかにする。特に、構造が変化するその時々の発光挙動を相互に追跡することで、通常ではバルク試料の中に埋もれてしまう構造転移の素過程を捉えた。まず、前年度に作製したフローシステムを用いてペロブスカイトのハロゲン組成変化を顕微鏡下でその場観測した。実験に用いるペロブスカイト粒子は再沈法などによって合成した。有機無機ペロブスカイトの発光スペクトルがハロゲン組成に依存することを利用し、ハロゲン交換反応の進行度を決定した。また、突発的な発光強度変化を解析することで、ナノ粒子の構造変化における協同性に関する知見を得ることに成功した。粉末X線回折法などによるナノ構造解析から得られた構造情報もふまえ、局所構造と発光特性変化の相関性について考察した。また、前年度に構築した機械刺激蛍光顕微鏡システムを用いて発光性メカノクロミズムのその場観測を行った。測定試料は領域内の共同研究者から提供を受けた。また、ヒーターを用いて周囲温度を局所的に上昇させることで、アモルファス相から結晶相への構造変化を顕微鏡下でその場観察した。偏光異方性の実験も行うことで、結晶成長と分子配向の関連性について明らかにした。その他、外部磁場を印加できる顕微鏡システムの開発や領域内メンバーとの共同研究に関する予備的実験を行った。
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