メタノフラーレン単結晶の作成とそのフォトニクス材料への応用に関する研究

亚甲基富勒烯单晶的制备及其在光子材料中的应用研究

• 批准号: 12750018
• 负责人: 手塚 美彦
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750018/
• 关键词: フラーレン; メタノフラーレン; 固体高分解能NMR; ポリビニルカルバゾール; ラジカル付加; 光伝導; 移動度; 単結晶; π電子共役系; フォトリフラクティブ; ポリデヒドロアラニン

ジフェニルメタノフラーレン単結晶におけるπ電子間のネットワークの存在を確かめるために、^<13>CCP-MAS固体高分解能NMRスペクトルによる解析を行った。試料回転数が通常測定に用いる4000rpmのときは、スピニングサイドバンドとの重なりが大きく、フェニル環に帰属するピークを分離することは困難であった。しかし、小径の試料管を用いて回転数を7000rpmまで上げたところ、スピニングサイドバンドが完全に分離され、フラーレン核とそれを包み込むように配置しているフェニル環との相互作用の存在がピークシフトから明らかとなった。フラーレン付加体をフォトニクス材料として応用するため、フラーレンC_<60>とポリビニルカルバゾール(PVK)との新規な構造の付加体を合成し、その光伝導特性を評価した。準安定ラジカルで成長鎖末端を可逆的に停止したPVKを合成し、これをC_<60>存在下で定常加熱したところ、再生されたPVKの成長ラジカルがC_<60>にラジカル付加し、未反応のPVKとC_<60>を除去することによりPVK末端にC_<60>が1:1の割合で付加したPVK-C_<60>付加体が得られた。このPVK-C_<60>付加体をITO透明電極上にスピンコートしてフィルム成形し、さらに金を真空蒸着して光伝導セルを作成した。このセルを用いてN_2レーザーを励起光源としたTOF法により光伝導特性を評価し、PVKおよびC_<60>ドープPVKと比較した。PVK-C_<60>付加体においてもC_<60>ドープPVKと同様の大幅な光電流の増幅が確認できたが、同一フラーレン濃度で比較するとその効果は1オーダー小さかった。また両者に移動度における違いは見られなかった。

为了确认π电子之间的网络在二苯基甲氟苯单晶中的存在，使用 ^<13> CCP-MAS固态高分辨率NMR光谱进行了分析。当样品旋转速度为4000 rpm（用于正常测量）时，旋转侧带重叠较大，因此很难将属于苯基环的峰分开。但是，当使用小直径样品管增加旋转速度到7000 rpm时，旋转的侧带完全分离，峰值移位揭示了富勒烯核与围绕其周围放置的苯基环之间存在相互作用。为了将富勒烯加合物作为光子材料，合成了富勒烯C_ <60>和聚乙烯基钙化（PVK）的新结构加合物，并评估了其光电导率的性能。在C_ <60>存在下，PVK以可转移的激进的限制可逆地停止生长链结束，并且在C_ <60>存在下不断加热，并且将PVK的再生生长自由基添加到C_ <60>中，并通过删除未解决的PVK和C_ <60> 60> c_ <60> <60> <60> <60> <60> <60> <60> <60> <60> <60获得1：1。将此PVK-C_ <60>加合物旋转到ITO透明电极上形成膜，然后将金真空沉积以形成光导电池。使用该单元，使用N_2激光作为激发光源评估了光电传感特性，并与PVK和C_ <60>掺杂的PVK进行了比较。 PVK-C_ <60>加合物还显示出明显的光电流扩增，类似于C_ <60>掺杂的PVK，但是与相同的富勒烯浓度相比，效果较小。此外，两者之间没有观察到迁移率的差异。