Observation of Superradiance from Highly Oriented J-aggregates Induced by Atomic Nano-grooves

原子纳米凹槽诱导的高度定向 J 聚集体的超辐射观测

• 批准号: 21K04813
• 负责人: 田中 利彦
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hamamatsu University School of Medicine (2022)Fukushima National College of Technology (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04813/
• 关键词: J会合体; 超放射; ポリテトラフルオロエチレン; 分子配向; 色素; 原子溝; 配向; 発光

（１）J会合体発光ミクロ分布測定システム: 昨年度に開発したシステムは順調に稼働しており、これにより以下に列挙する成果が次々に順調に得られた。また本システムはナノ粒子（ナノダイヤモンド）集合体のキャラクタリゼーションにも有効であり、それら集合体（ナノシート）の結晶性を示すデータが得られた。（２）J会合体の発光の確認: 複数のビスアゾ系色素配向薄膜および同色素粉末のJ会合体部分から弱く赤い発光が確認された。発光波長からみてストークスシフトが小さくJ会合体からの発光である。本系統の色素は通常発光しないが、J会合体を形成すれば発光することが判った。この一部に超放射が含まれる可能性はあるが、確認が取れるほどの十分な強度はなかった。しかし確認への足がかりは得られた。（３）超長波長シフトメカニズム: 昨年度見出された吸収波長の巨大な超長波長シフトのメカニズム解明の見通しが得られた。超長波長シフトに伴いJ会合体は成長しており、それが超長波長シフトをもたらしている一因である。さらに配向方向とは垂直に偏光した光吸収スペクトルの短波長部に別の光吸収ピークが現れるが、これは平行な色素分子間の強い電荷移動を介したエキシトン非局在化によってJ会合体が得られている有力な根拠となった。色素分子間の強い電荷移動を介すればその移動方向に平行な遷移モーメントの射影としてこの短波長部のピークの偏光方向が説明できる。超長波長シフトも短波長部のピークも、この電荷移動を仮定する事でどちらも合理的に説明できる。（４）J会合体の増量: 超長波長シフトに伴う成長によって薄膜のかなりの部分がJ会合体に変化して、J会合体が増えていることが判った。

（1）J组装发光的微型分布测量系统：去年开发的系统运行顺利，因此，下面列出的结果稳步增长了。该系统还可以有效地表征纳米颗粒（纳米座）组件，并且获得了显示这些组件（纳米片）结晶度的数据。 （2）确认与J相关物体的光发射：从多个面向染料的薄膜和相同的染料粉的J相关部分观察到弱红光。当从发射波长看时，stokes换档很小，J组装的发射很小。尽管这种菌株的染料通常不会发光，但发现当J相关的身体形成时，它们会发出光。其中一些可能会包含超级鼓励，但不足以确认。但是，有一块垫脚石来确认它。 （3）超长波长移位机制：我们获得了阐明去年发现的吸收波长的巨大超长波长移位机制的前景。由于超长的波长偏移伴随着J缔合，这是导致超长波长偏移的原因之一。此外，另一个光吸收峰出现在光吸收光谱的短波长部分中，极化垂直于方向方向，这是通过平行染料分子之间强有力的电荷转移通过强烈的电荷转移而获得的J-sassiation的有希望的基础。借助染料分子之间的强电荷转移，可以将峰的极化方向解释为平行于运动方向的过渡矩的投影。超长波长偏移和短波长截面中的峰都可以通过假设这种电荷转移来理性地解释。 （4）J组装的增加：发现由于超长的波长偏移，薄膜的很大一部分已转化为J分配，从而导致J组装增加。

项目成果

分子配向ビスアゾ色素J会合体薄膜における超長波長シフト(II)

分子取向双偶氮染料 J-聚集体薄膜中的超长波长漂移 (II)

• 发表时间: 2023
• 作者: 青山哲也;余健;村中厚哉;石飛昌光;梅澤洋史;松本真哉;内山真伸;山形豊;田中利彦
• 通讯作者: 田中利彦

Local spatial distribution and enormous red shift of molecularly-oriented J-agglegates

分子取向J聚集体的局部空间分布和巨大红移

• 发表时间: 2022
• 作者: Tetsuya Aoyama;Atsuya Muranaka;Masanobu Uchiyama;Yutaka Yamagataa; Jian Yu;Shinya Matsumoto;Masamitsu Ishitobi;Hirohito Umezawa;Toshihiko Tanaka
• 通讯作者: Toshihiko Tanaka

配列したポリテトラフルオロエチレン表面に生成する 色素分子の高配向 J 会合体

在取向聚四氟乙烯表面形成高度取向的染料分子 J 聚集体

• 发表时间: 2023
• 作者: 田中利彦;青山哲也;石飛昌光;村中厚哉;梅澤洋史;余建;松本真哉;三浦康弘;山形豊;内山真伸
• 通讯作者: 内山真伸

分子配向ビスアゾ色素J会合体薄膜における超長波長シフト

分子取向双偶氮染料 J-聚集体薄膜中的超长波长位移

• 发表时间: 2022
• 作者: 青山哲也;余建;村中厚哉;石飛昌光;梅澤洋史;松本真哉;内山真伸;山形豊;田中利彦
• 通讯作者: 田中利彦