分子歪みが誘起する新たな結晶素構造と固体物性に関する研究

分子应变诱导的新晶体结构和固态物理性质研究

• 批准号: 09217224
• 负责人: 水口 仁
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09217224/
• 关键词: 有機顔料; 電子スペクトル; 結晶構造; 相転移; X線回折; 赤外線吸収スペクトル; ラマンスペクトル

同じ分子から構成される固体であっても、分子配列の違いにより固体の光学的性質が大きく異なる事がある。近赤外吸収(GaAsAlレーザーの発振波長)を有するチタニルフタロシアニンやチオピロロピロールはこの典型的な例である。本研究では、分子がペアをなす新規な素構造("レンガ塀のレンガ"構造)が如何に形成されるかという問題と、この構造を取ると何故、近赤外域が出現するかと言う2点を検討課題とした。その結果、結晶の構成分子が対称中心を持つ場合でも、励起準位が縮退しているか否かにより分子歪みの効果が大きく異なる事がわかった。構成分子が対称中心をもち、しかも励起状態が2重に縮退しているチタニルフタロシアニンでは、溶液から固体に移行する際に分子の歪みが起こり、対称性が降下(C_<4V>→C_1)する。出現した双極子モーメントにより分子はペア構造をとり、"レンガ塀のレンガ"のように積層する事が判った。この時、2重に縮退していた励起準位は分子歪みにより大きく分裂し、短波長側と長波長側に2つのバンドを与える。長波長のバンドが近赤外吸収に相当する。分子の励起準位が縮退していない例はチオピロロピロールである。この場合も先と同様に、分子歪み(C_i→C_2)が双極子モーメントを誘起して、"レンガ塀のレンガ"構造が形成される。分子がこのような配列を取ると、遷移モーメント間の相互作用(励起子結合効果)が長波長シフトに有利に作用し、光学吸収が近赤外域まで延びる事が明らかになった。以上の結果から、分子の結晶化に伴う分子歪みは"レンガ塀のレンガ"構造の形成には不可欠であり、出現する双極子モーメントが素構造の駆動力と考えられる。また、近赤外吸収の機構には縮退準位の分裂によるものと励起子結合に基づく2つのメカニズムがある事がわかった。

With じ molecular か ら constitute さ れ る solid で あ っ て も, molecular arrangement の violations い に よ り の optical properties of solid が big き く different な る matter が あ る. Nearly bare outside 収 absorption (GaAsAl レ ー ザ ー の 発 resonance wavelength) を have す る チ タ ニ ル フ タ ロ シ ア ニ ン や チ オ ピ ロ ロ ピ ロ ー ル は こ の typical な example で あ る. This study で は, molecular が ペ ア を な す new rules な element structure (" レ ン ガ 塀 の レ ン ガ "structure) how が に form さ れ る か と い う と, こ の tectonic を take る と somehow, almost が outland appear red and す る か う と words 2 を 検 for subject と し た. そ の results, crystallization の constitute molecules が said center を seaborne hold つ occasions で も, wound up quasi が retreat し て い る か no か に よ り molecular slanting み の unseen fruit が big き く different な る matter が わ か っ た. Constituent molecules が said center seaborne を も ち, し か も excitation state が 2 heavy に retreat し て い る チ タ ニ ル フ タ ロ シ ア ニ ン で は, solution か ら solid に transitional す る interstate に molecular の slanting み が up こ り, said seaborne が lowered (C_ < v > 4 - C_1) す る. Appear し た dipole モ ー メ ン ト に よ り molecular は ペ ア tectonic を と り, "レ ン ガ 塀 の レ ン ガ" の よ う に horizon す る matter が convicted っ た. こ の, 2 heavy に retreat し て い た wound up quasi a は molecular slanting み に よ り big き く split し, short wavelength side と long wavelength side に 2 つ の バ ン ド を and え る. Long-wavelength <s:1> バ ドが ドが ドが near-red external absorption に is equivalent to する. Molecular cothylation of the starting potential が retraction of the て な な example チ チ ピロロピロ ピロロピロ である である である である こ も と first の occasions with others に, molecular slanting み (C_i and C_2) が dipole モ ー メ ン ト を induced し て, "レ ン ガ 塀 の レ ン ガ" tectonic が form さ れ る. Molecular が こ の よ う な match column を take る と, migration モ ー メ ン の interaction between ト (excitation screwdriver combined with sharper fruit) が long wavelength シ フ ト に に upper し, optical absorption 収 が nearly bare outland ま で delay び る matter が Ming ら か に な っ た. の above results か ら, molecular の crystallization に with う molecular slanting み は "レ ン ガ 塀 の レ ン ガ" tectonic の form に は not owe で あ り, す る dipole モ ー メ ン ト が element structure の 駆 power と exam え ら れ る. ま た, nearly bare outside 収 の institutions に は retreat allowed a split の に よ る も の と excitation screwdriver combining に base づ く 2 つ の メ カ ニ ズ ム が あ る matter が わ か っ た.

项目成果

水口 仁: "チオピロロピロールの固体スペクトルと光ディスクへの応用" 日本結晶学会誌. 39. 188-194 (1997)

Hitoshi Mizuguchi：“硫代吡咯并吡咯的固态光谱及其在光盘上的应用”日本晶体学会杂志 39. 188-194 (1997)。

Jin Mizuguchi: "Transworld Research Network" Recent Research Developments in Physical Chemistry. Vol.1(印刷中). (1998)

Jin Mizuguchi：“ Transworld Research网络”的最新研究发展。

Hiroyuki Otani Yoshiaki Sato Jin Mizuguchi: "Spectral and conformational change on deprotonation in 8,8-dicyano-3-(4^'-hydroxy)phenylheptafulvene" Dyes and Pigments. 35. 205-217 (1997)

Hiroyuki Otani Yoshiaki Sato Jin Mizuguchi：“8,8-二氰基-3-(4^-羟基)苯基七富烯去质子化的光谱和构象变化”染料和颜料。

Jin Mizuguchi: "Interpretation of the near-IR absorption of 1,4-dithioketo-3,6-diphenyl-pyrrolo-[3,4-c]-pyrrole in terms of exciton coupling effects" Electrophotograhy. 37[1](印刷中). (1998)

Jin Mizuguchi：“从激子耦合效应角度解释 1,4-二硫酮-3,6-二苯基-吡咯并-[3,4-c]-吡咯的近红外吸收”电子照相术 37[1]（印刷版） (1998)

Jin Mizuguchi: "Structural and optical properties of 5,15-diaza-6,16-dihydroxy-tetrabenzo-[b,e,k,n]perylene" Dyes and Pigments. 35. 347-360 (1997)

Jin Mizuguchi：“5,15-二氮杂-6,16-二羟基-四苯并-[b,e,k,n]苝”染料和颜料的结构和光学特性。