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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Construction of novel photonic crystals from fluorescent and ferroelectric polymer particles(Fostering Joint International Research)

Research Project

Project/Area Number 15KK0182
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

山本 洋平  筑波大学, 数理物質系, 教授 (40589834)

Project Period (FY) 2016 – 2018
Keywordsマイクロ共振器 / レーザー / 強誘電ポリマー / 共役ポリマー / 自己組織化 / 共役系有機分子
Outline of Annual Research Achievements

2018年度は、進行している共同研究のさらなる発展研究と、得られた成果の論文執筆を主に行った。その結果、国際共著論文4報を発表することが出来た。具体的な内容は以下の通りである。
1.炭素架橋フェニレンビニレンの自己組織化マイクロ結晶および2種類のCOPVによるマイクロ共結晶の作製。得られた共結晶への強励起によるレーザー発振の実現、および、レーザー発振とエネルギー移動の競合に関する理論的考察。(フランスStrasbourg 大学との共同研究、Nano Lett. 2018)
2.発光性BODIPYの自己組織化マイクロロッドの作成と、多色発光特性の実現。緑発光と赤発光の起源に関する実験的、および理論的考察。(ドイツDuisburg-Essen大学との共同研究、J. Phys. Chem. C 2019, Cover Picture に選出)
3.強誘電π共役ポリマーの合成と強誘電特性・半導体特性の発現。ポリフェニレンエチニレンへの極性基の導入により、電場による誘電分極と分極反転を実現した。また、強電開花による半導体特性を実現した。(ドイツHeidelberg大学との共同研究、Angew. Chem. Int. Ed. 2018)
4.ポリチオフェン/フラーレン誘導体バルクヘテロ接合球体の作製による光電変換マイクロ球体の実現。マイクロ構造体形成によるホール輸送特性の顕著な増大を確認し、そのメカニズムについて電気化学測定、X線光電子分光測定、およびマイクロ波電気伝導度測定結果などから考察した。(ドイツHeidelberg大学との共同研究、ACS Appl. Polym. Mater. 2019)
2016-2018年の補助金期間全体を通し、国際共同研究を活性化し、現時点で計11報の国際共著論文を発表した。今後さらなる国際共同研究の発展、新規国際共同研究の計画もあり、非常に意義深い国際共同研究強化プロジェクトとなった。

  • Research Products

    (33 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 13 results,  Invited: 5 results) Remarks (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Heidelberg大学(ドイツ)2017

    • Year and Date
      2017-09-21 – 2017-12-10
    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Heidelberg大学
    • Co-investigator Overseas
      Prof. Uwe Bunz
    • Department
      化学科
    • Job Title
      教授
  • [Int'l Joint Research] Duisburg-Essen大学(ドイツ)2017

    • Year and Date
      2017-05-15 – 2017-08-15
    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Duisburg-Essen大学
    • Co-investigator Overseas
      Prof. Axel Lorke
    • Department
      物理学科
    • Job Title
      教授
  • [Journal Article] Significant Enhancement of Hole Transport Ability in Conjugated Polymer/Fullerene Bulk Heterojunction Microspheres2019

    • Author(s)
      Amandeep Jindal, Hiroaki Kotani, Soh Kushida, Akinori Saeki, Takahiko Kojima, Yohei Yamamoto*
    • Journal Title

      ACS Appl. Polym. Mater.

      Volume: 1 Pages: 118-1234

    • DOI

      10.10 1021

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Polychromatic Photoluminescence of Polymorph Boron Dipyrromethene Crystals and Heterostructures2019

    • Author(s)
      Aswin Asaithambi, Daichi Okada, Gunther Prinz, Hiroyasu Sato, Akinori Saeki, Takashi Nakamura, Tatsuya Nabeshima, Yohei Yamamoto, Axel Lorke*
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. C

      Volume: 123 Pages: 5061-5066

    • DOI

      10.1021

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dipole Switchable Poly(para-phenyleneethynylene)s: Ferroelectric Conjugated Polymers2018

    • Author(s)
      Soh Kushida, Emanuel Smarsly, Irene Wacker, Rasmus R. Schroder, Osamu Oki, Yohei Yamamoto, Christian Melzer, Uwe H. F. Bunz*
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 57 Pages: 17019-17022

    • DOI

      10.1002

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] π-Electronic Cocrystal Microcavities with Selective Vibronic-Mode Light Amplification: Toward Forster Resonance Energy Transfer Lasing2018

    • Author(s)
      Daichi Okada, Stefano Azzini, Hiroki Nishioka, Anna Ichimura, Hayato Tsuji, Eiichi Nakamura, Fumio Sasaki, Cyriaque Genet, Thomas W. Ebbesen, Yohei Yamamoto*
    • Journal Title

      Nano Lett.

      Volume: 18 Pages: 4396-4402

    • DOI

      10.1021

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] キラル共役ポリマーマイクロ球体共振器からの円偏光発光2019

    • Author(s)
      大木理、Chidambar Kulkarni、Stefan C. J. Meskers、E. W. Meijer、佐々木史雄、Zhan-Hong Lin、Jer-Shing Huang、山本洋平
    • Organizer
      第66回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] Self-Assembled Organic/Polymeric Microlasers and Photoswitchable Microarrays2019

    • Author(s)
      Yohei Yamamoto
    • Organizer
      バンドン工科大学-筑波大学ジョイントシンポジウム
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photo-Switchable Optical Microresonators and Memory Arrays from Fluoresent Diarylethene2019

    • Author(s)
      Daichi Okada, Zhan-Hong Lin, Jer-shing Huang, Masakazu Morimoto, Fumio Sasaki, Takeo Minari, Satoshi Ishii, Tadaaki Nagao, Masahiro Irie, Yohei Yamamoto
    • Organizer
      SACSEM 2nd Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] π共役系有機材料によるマイクロ共振器とレーザー発振2019

    • Author(s)
      山本洋平
    • Organizer
      第39回レーザー学会年次大会
    • Invited
  • [Presentation] キラル共役ポリマーマイクロ球体が示す円偏光発光特性とWGMレーザー発振2019

    • Author(s)
      大木理、Chidambar Kulkarni、Stefan C. J. Meskers、E. W. Meijer、佐々木史雄、Zhan-Hong Lin、Jer-Shing Huang、山本洋平
    • Organizer
      第39回レーザー学会年次大会
  • [Presentation] 光スイッチ・波長変調を可能とする自己組織化マイクロ共振器2019

    • Author(s)
      岡田大地、森本正和、入江正浩、Jer-Shing Huang、佐々木史雄、石井智、長尾忠昭、Stefano Azzini、Thomas Ebbesen、Cyriaque Genet、西岡拓紀、辻勇人、中村栄一、山本洋平
    • Organizer
      第39回レーザー学会年次大会
  • [Presentation] Self-Assembled Organic/Polymeric Microlasers and Photoswitchable Microarrays2018

    • Author(s)
      Yohei Yamamoto
    • Organizer
      10th Singapore International Chemistry Conference (SICC10)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 有機・高分子マイクロレーザーとマイクロアレイ化2018

    • Author(s)
      山本 洋平
    • Organizer
      レーザー学会第528回研究会「有機固体レーザー」
  • [Presentation] Organic/Polymeric Microlasers and Self-Organized Microarrays2018

    • Author(s)
      Yohei Yamamoto
    • Organizer
      π造形国際シンポジウム
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photo-Switchable Optical Resonators and Optical Memory Arrays from Fluoresent Diarylethene2018

    • Author(s)
      Daichi Okada, Zhan-Hong Lin, Masakazu Morimoto, Jer-shing Huang, Fumio Sasaki, Takeo Minari, Satoshi Ishii, Tadaaki Nagao, Masahiro Irie, Yohei Yamamoto
    • Organizer
      π造形国際シンポジウム
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Self-Assembled Organic Microlasers and Microarrays2018

    • Author(s)
      Yohei Yamamoto
    • Organizer
      Southeast Asia collaborative symposium on energy materials 2018 (SACSEM2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Self-Assembled Organic Soft Microlasers and Photoswitchable Microarrays2018

    • Author(s)
      Yohei Yamamoto
    • Organizer
      International Congress on Pure & Applied Chemistry Langkawi (ICPAC Langkawi 2018)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 多色発光を示すBODIPYマイクロ結晶とその光学ヘテロ構造の作成2018

    • Author(s)
      岡田大地、Vijai Aswin、Prinz Gunther、佐藤 寛泰、佐伯 昭紀、佐々木史雄、中村貴志、鍋島達弥、Lorke Axel、山本洋平
    • Organizer
      第79回応用物理学会
  • [Presentation] スイッチングが可能なマイクロ光共振器とアレイ化2018

    • Author(s)
      山本洋平、岡田大地、北山雄介、森本正和、入江正浩、Jer-Shing Huang, Zhan-Hong Lin
    • Organizer
      第67回高分子討論会
    • Invited
  • [Presentation] 多色発光を示すBODIPYマイクロ結晶と光学ヘテロ構造の形成2018

    • Author(s)
      岡田大地、Asaithambi Aswin 、中村貴志、Prinz Gunther、佐藤 寛泰、佐伯 昭紀、 鍋島達弥、Lorke Axel、山本洋平
    • Organizer
      第67回高分子討論会
  • [Presentation] Self-Assembled Organic/Polymeric Microlasers and Photoswitchable Arrays2018

    • Author(s)
      Yohei Yamamoto
    • Organizer
      European Conference on Laser Optics & Photonics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Self-Assembled Organic and Polymer Semiconductor Microlasers2018

    • Author(s)
      Yohei Yamamoto
    • Organizer
      ICSM 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Wavelength-Selective and Photo-Switchable π-Electronic Microlasers2018

    • Author(s)
      Daichi Okada, Stefano Azzini, Hiroki Nishioka, Hayato Tsuji, Fumio Sasaki, Eiichi Nakamura, Cyriaque Genet, Thomas Ebbesen, Zhang-Hong Lin, Masakazu Morimoto, Jer-shing Huang, Takeo Minari, Tadaaki Nagao, Masahiro Irie, Yohei Yamamoto
    • Organizer
      ICSM 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Near infrared whispering gallery mode photoluminescence from conjugated polymer blend microsphere resonators2018

    • Author(s)
      Osamu Oki, Soh Kushida, Annabel Mikosch, Kota Hatanaka, Youhei Takeda, Satoshi Minakata, Junpei Kuwabara, Takaki Kanbara, Thang Dao, Satoshi Ishii, Tadaaki Nagao, Alexander Kuhne, Felix Deschler, Richard Friend, Yohei Yamamoto
    • Organizer
      ICSM 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Self-assembled Optical Microcavities from π-Conjugated Molecules and Polymers2018

    • Author(s)
      Yohei Yamamoto
    • Organizer
      Fourteenth International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments (SNCPP18)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Photo-Switchable Optical Resonators and Arrays from Fluoresent Diarylethene2018

    • Author(s)
      岡田大地、北山雄介、Zhang Hong Lin、森本正和、Jer-shing Huang、佐々木史雄、三成剛生、石井智, 長尾忠昭、入江 正浩、山本洋平
    • Organizer
      第66回高分子学会年次大会
  • [Presentation] Self-Assembled Organic Semiconductor Microlasers2018

    • Author(s)
      Yohei Yamamoto
    • Organizer
      CMD symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 2つの準位から同時にレーザー発振する有機結晶を開発

    • URL

      http://www.tsukuba.ac.jp/attention-research/p201806221400.html

  • [Remarks] 日経新聞朝刊「有機材料からレーザー 筑波大学教授 山本洋平氏」

    • URL

      https://www.nikkei.com/article/DGKKZO32355920Y8A620C1TJN000/

  • [Remarks] 「Spotting hazardous vapours in the air」

    • URL

      https://www.natureindex.com/article/10.1039/c7cc09342j

  • [Remarks] 山本・山岸研究室

    • URL

      http://www.ims.tsukuba.ac.jp/~yamamoto_lab/Homepage_Japanese/toppu.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 有機マイクロ共振器、有機マイクロ共振器アレイ、偽造防止システム、スイッチング素子、有機マイクロ共振器の製造方法、有機マイクロ共振器アレイの製造方法2019

    • Inventor(s)
      山本洋平、岡田大地
    • Industrial Property Rights Holder
      山本洋平、岡田大地
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2019-021022号

URL: 

Published: 2019-12-27  

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