高分子金属錯体単分子膜のナノ界面場での動的機能制御

纳米界面领域聚合物-金属复合单层的动态功能控制

基本信息

批准号：
15036209
负责人：
宮下徳治
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku 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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15036209/
关键词：
高分子ナノシートルテニウム錯体光二量化光メモリー

项目摘要

積層型高分子ナノシートを用いた光入力型発光メモリーの開発Langmuir-Blodgett法を用いて作製される高分子ナノシートは分子レベルでの機能団の集積・組織化が容易であり、異なった分子を高秩序に配列することによる高次機能の発現が期待される。特にLB法を用いることにより、異なる機能を有する高分子ナノシート間の距離をナノメートルオーダーで制御して配列することが可能である。一方で色素間の励起エネルギー移動は数ナノメートル以内の距離でのみ起こる。そこで、ルテニウム錯体(Ru)を有する高分子ナノシートをナノメートルオーダーで空間制御し、アントラセン(An)を有する高分子ナノシート間での光エネルギー移動と光化学反応との組み合わせによるLB膜の発光増強について検討した。Ruナノシートのみを石英基板に積層した膜においてはλ_<ex>=298nmの励起に伴い600nm付近に極大を示すRu錯体の発光が観測された。一方でRuナノシートにさらにAnナノシートを積層するとその発光強度は減少した。これはRu錯体の励起エネルギーが3重項-3重項エネルギー移動によりAnへ移動し消光されたためである。つづいてアントラセンの光二量化によるRuの蛍光回復について検討を行った。アントラセンは光照射に伴い9,10位同士が架橋した二量体を形成することが知られている。この二量体はRu錯体のエネルギーアクセプターと働くことができずその結果Ruナノシートからの発光が回復すると考えられる。そこで368nmの光を照射しアントラセンの二量化反応を進行にともなうRU錯体の発光スペクトルを示す。30minでRu錯体の発光強度は初期の1.7倍まで増加した。30min以上照射を行っても発光強度の変化がなく二量化反応は30min以内で終了していると考えられる。Ru錯体の励起波長ではアントラセンの二量化は起こらないため、本系は368nmを書き込み光、298nmを読み出し光としたread-only memory(ROM)への応用が可能となる。

使用Langmuir-Blodgett方法制造的层压聚合物纳米片纳米片纳米片的光学输入类型发光记忆的开发有助于分子水平的官能团的积累和组织，并且可以预期，可以通过在高度有序的方式以不同的分子来实现高阶功能的表达。特别是，通过使用LB方法，可以安排在纳米命令上具有不同功能的聚合物纳米片之间的距离。另一方面，染料之间的激发能传递仅在几纳米内的距离内发生。因此，我们通过在纳米顺序上含有含氟化合物（RU）的聚合物纳米片进行了空间控制LB膜的发射，并在含有含量的含量的含量（RU）的聚合物纳米片以及含有含有蒽（AN）和光化学反应的聚合物纳米片之间的光能纳米片之间进行了合并。在只有Ru纳米片在石英底物上层压的薄膜中，观察到最大值的RU复合物的发光，以λ_<ex> = 298 nm的激发观察到了最大约600 nm。另一方面，当纳米片在ru纳米片上层压时，发射强度降低。这是因为将RU复合物的激发能传递到三胞胎 - 三个三层能量转移并被淬灭。接下来，我们通过蒽的光二聚化研究了RU荧光的荧光。众所周知，蒽形成一个二聚体，其中9和10的位置与光照射交联。该二聚体不能与Ru综合体的能量受体一起起作用，因此，Ru纳米片的发射将被恢复。用368 nm光照射的RU复合物的发射光谱显示为通过蒽二聚反应进行的RU复合物的发射光谱。在30分钟时，RU复合物的发射强度增加到初始时间的1.7倍。即使进行了超过30分钟的辐照，发光强度也没有变化，并且二聚反应被认为在30分钟内结束了。由于未在RU复合物的激发波长下进行蒽二聚化，因此可以使用368 nm作为Write Light和298 nm作为读取光，将该系统应用于仅读取的内存（ROM）。