光導波ラマン分光法・高感度フ-リエ変換赤外分光法による有機超薄膜の微細構造解析ー特にその光学的非線形との関連についての研究

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究課題について以下にまとめる結果を得た。[1]光導波路(OWG)ラマン分光法によるリン酸鉄薄膜の構造解析通常のガラス導波路上にサブミクロンの厚さの有機、無機薄膜試料を調製し、後者の末端部分をテ-パ状とすることによって、ガラス導波路モ-ドを断熱的に試料に導き、そのOWGラマンスペクトルを測定する方法について、実験および理論の両面から検討した。通常のOWGラマンスペクトル法では、サブミクロンの膜厚の試料についてはTMー0またはTEー0モ-ドでしかOWGラマンスペクトル測定を行えないのに対して、この方法を用いれば、TMー1,2およびTEー1,2モ-ドでの測定も可能になることを明らかにした。この結果を1000ー2000Aのリン酸鉄薄膜に応用して、厚さ方向での構造変化を明らかにして、この方法の有用性を証明した。[2]LangmuirーBlodgett(LB)累積膜内でのスチルバゾ-ル誘導体の光二量化過程の解析全重水素化アラキジン酸(A)のLB累積膜にスチルバゾ-ル誘導体(S)を分散させ、340nm付近の光照射にともなう後者の二量化反応過程をフ-リエ変換赤外反射吸収スペクトル(FTーIRRAS)法で調べた。混合比(S/A=1/4〜1/19)と累積膜作製時のpH変化によりAの解離状態を変えて、光照射時間によるスペクトル変化を測定した結果、(i)Aの非解離状態での二量化が解離状態に比して速やかに進行する、(ii)反応は、反応速度の大きな初期過程(0ー約40秒)とその後の反応速度の小さな過程(40秒ー約3分)から成る、(iii)Sのアルキル側鎖の配向が、(ii)に対応して初期過程で垂直方向に、つづいて水平方向への変化を示す、ことなどが明らかになった。特に、(iii)の結果は、初期過程で二量化に有利な配置を取るS同士の速やかな反応で生じた歪が、徐々に緩和される過程と解釈された。