分子シンクロ現象のセンシングおよび人工視覚素子の開発

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1.単分子膜の分極現象と変位電流およびSHG測定による評価界面での分子膜の挙動は分子シンクロ現象の基点となる重要な場であるから、界面での分子膜の挙動を計測する技術の開発は、分子シンクロ現象の研究に必須である。このような背景をもとに、これまでMDCとSHG計測が同時に可能な測定装置を構築し、液晶性単分子膜の変位電流とSHGの測定(圧縮過程におけるスペクトルの評価)を行ってきた。今年度は、より一般的な系への拡張と生体系分子との類似性からキラル系分子を用いた測定も行い、旋光性に起因するSHG信号を得ることができた。また、nOCB系分子において観測されていた相転移現象に関して、表面膜を粘弾性流体として捉え、その挙動を理論的に記述することに成功した。この理論的な予測は、実験で得られているSHG信号の挙動をよく説明できている。2.コマンドサーフェス分子から液晶分子への刺激伝達機構界面誘電物性の立場からコマンドサーフェスにおける刺激伝達機構の解明を目指して、これまで液晶セルを製作し、セル容量および光透過率の測定と解析を行ってきた。今回、界面近傍における液晶分子と光異性化分子の相互作用を直接的に観測するため、コマンドサーフェス基板上に液晶分子の超薄膜を形成し、表面電位法と表面SHG法による観測を試みた。超薄膜の作製条件を検討するため、表面電位とSHGの蒸着時間依存性を測定したところ、ある時間(1層の蒸着時間)で飽和値に達することがわかった。続いて、アゾベンゼン系高分子上に液晶を蒸着してその挙動を観測した。アゾベンゼン系高分子もSHG活性であるが、液晶を蒸着するに従ってSHG強度が減少し、これは界面近傍において液晶分子がアゾベンゼンのダイポールを打ち消す方向に配向するためと結論づけた。これらの結果から、極性配向の方向を知るうえで、表面電位などの電気的測定と、SHGを組み合わせることが非常に有効であるとわかった。