強磁場とスピン化学を活用した共役ポリマーの超階層構造の構築と光機能特性の磁場制御

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フェノチアジン-C_<60>連結化合物のナノクラスターをITO電極に修飾する際に強磁場印加プロセスを行い、修飾電極における形態・電気化学・光電気化学に及ぼす磁場印加プロセスの影響について検討した。無磁場では小さなナノ粒子(約20nm)、3つの磁場環境では、大きなナノ粒子(約60nm)が微小重力場(5.6T ; -940T^2/m)で、ファイバー状ナノ構造が通常重力場(15T ; OT^2/m)、ロッド状ナノ構造が過重力場(9.8T ; +1070T^2/m)で観測された。この様に、無磁場の場合に比較して、形態の異なるナノ構造が観測された。また、修飾ITO電極の電気化学および光電流測定を行うと、強磁場印加プロセスによって結果が変化した。次に、ポリチオフェンの1次元ナノワイヤーの磁場配向について試みた。AFM測定より、無磁場ではランダム配向が観測された。一方、強磁場を印加すると外部磁場とほぼ垂直方向に配向しているナノワイヤーがAFM像において多く観測された。基板の偏光吸収スペクトルにおいて、強磁場を印加した場合(8T ; OT^2/m, 平行)では、ポリマー主鎖の吸収度が磁場と平行偏光を用いた場合(H(//))の方が垂直偏光を用いた場合(H(⊥))よりも大きくなった。これらの結果より、ポリチオフェンから成るナノワイヤーの磁場配向が達成されたと考えられる。さらに、強磁場を印加した場合(6.1T ; -485T^2/m, 垂直)では、磁気力と重力が逆方向である磁場環境で最もH(//)とH(⊥)の吸光度の差が大きくなった。これらの結果より、強磁場によるナノ構造において磁気力の効果の重要性が示せた。さらに、金ナノロッドの複合体における磁場組織化についても表面プラズモンによって評価した。