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粘土LB法による非両親媒性分子の配列制御と非線形光学機能の創成

使用粘土 LB 方法控制非两亲性分子的排列并创建非线性光学函数

基本信息

批准号：
15033203
负责人：
川俣純
金额：
$ 3.2万
依托单位：
Yamaguchi 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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

長鎖アルキル基を有しない分子(非両親媒性分子)を用いたLangmuir-Blodgett(LB)膜は、(1)機能性を有する発色団を高密度に集積できること、(2)LB法が適用できる分子の種類を拡張できること、などの理由から注目を集めている。我々は、粘土単一層の上にイオン性分子や極性分子のLB膜を載せた粘土-有機物複合LB膜の作製を試みてきた。この系では、粘土とゲスト分子との組み合わせを適切に選べば、非両親媒性分子の配列制御も可能である。本研究では非両親媒性分子を用いた粘土LB膜を再現性良く作製できるようにするために、製膜メカニズムを中心とした基礎研究を進めてきた。その結果、粘土単一層とゲスト分子との吸着機構が概ね解明できた。本年度は、得られた知見に立脚し、優れた非線形光学特性を示す各種有機材料の、粘土との複合化による配列制御を試みた。まず、ヘミシアニン誘導体からなるLB膜のように、優れた非線形光学特性を示すものの、材料として用いる際に膜中の分子の再配列挙動が問題となるLB膜の安定化に、粘土との複合化が極めて効果的であることを明らかにした。次に、粘土LB膜の非線形光学材料としての有用性を検証するために、二光子吸収化合物による粘土LB膜の作製を試みた。その結果、均質で散乱が少ない膜の作製に成功し、かつ、得られた膜は二光子吸収材料として優れた性能を示すことを確認できた。最後に、光-磁気スイッチング挙動を示す薄膜の創成を目指し、スピンクロスオーバー錯体による粘土LB膜の作製に着手した。その結果、非両親媒性のスピンクロスオーバー錯体を用いても、粘土と複合化すれば比較的容易に累積可能であることを確認できたのに加え、2000層を越える積層数のLB膜の作製にも成功した。

Langmuir-Blodgett(LB) films are used for long-chain molecules (non-affinity molecules),(1) functional molecules, and (2)LB method is applicable to the types of molecules. The preparation of clay-organic composite LB films was studied. The molecular composition of these molecules is appropriate for the selection of molecules, and the molecular alignment of non-affinity molecules is possible. This study is aimed at improving the reproducibility of non-affinity molecules in LB films. The result is that the clay layer has a molecular structure and an adsorption mechanism. This year, we have been able to find out about the excellent nonlinear optical properties of various organic materials and clay composites. The molecular rearrangement in LB films is a problem in the stabilization of LB films and in the recombination of clays. Second, the usefulness of clay LB films as nonlinear optical materials has been demonstrated. The preparation of clay LB films with two-photon absorption compounds has been studied. As a result, the fabrication of homogeneous and dispersed thin films was successful, and the excellent properties of two-photon absorption materials were confirmed. Finally, the formation of thin films by optical-magnetic interaction was studied. As a result, the non-affinity of the polymer and the complex of the polymer are relatively easy to accumulate, and it is confirmed that the polymer and the LB film are successfully fabricated with more than 2000 layers.