フォトクロミック材料を用いた超高密度光記録

使用光致变色材料的超高密度光学记录

基本信息

批准号：
01J10369
负责人：
深港豪
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

開環体の状態ではπ共役がつながっており閉環体の状態になるとπ共役が切れるビス(2-チエニル)エテン骨格をもつ1,2-ビス(3-メチル-2-チエニル)ペルフルオロシクロペンテンを合成し、そのフォトクロミズムと蛍光特性を検討した。この分子は蛍光励起スペクトルが顕著な濃度依存性を示し、高濃度条件下では長波長域に新たな吸収帯が観測された。この吸収帯を励起すると長寿命かつ長波長側に蛍光極大を示す蛍光が観測され、フォトクロミズムは観測されなかった。一方、短波長域(250〜330nm)の吸収帯を光励起すると、蛍光と閉環体の生成が同時に起こることが認められた。更に、結晶状態においても溶液状態と同様に、そのフォトクロミズムと蛍光特性に波長依存性が見出された。単結晶X線構造解析と偏光蛍光測定により、高濃度溶液において生成する分子間相互作用がチオフェン環同士の平面的なスタッキングによるものであることが示唆された。本研究成果はJ.Phys.Chem.B,107,8372(2003)に掲載された。溶液中におけるジアリールエテンのフォトクロミック反応の構造変化と余剰エネルギーの散逸過程を調べることを目的として、ピコ秒時間分解ラマン分光法を用いて研究を行った。開環型から閉環型への光反応のピコ秒ダイナミックスを検討した結果、周囲の環境との摩擦にあまり依存せずに、4ps以内で開環型から閉環型への構造変化が起きていることが明らかとなった。次に、閉環型から開環型への光反応のピコ秒ダイナミクスを検討した。アンチストークスラマン強度の立ち上がりから、アセトニトリル中における開環反応が4ps以下で進行し、強度の減衰から、準安定状態として開環型の振動励起状態が生成し、その緩和過程が5-10psであることが明らかとなった。本研究成果はJ.Phys.Chem.A,107,5384(2003)に掲載された。

1,2-双（3-甲基-2-硫烯基）具有双氟环旋植物，具有双（2-硫烯基）乙烯骨架，其中π共轭在环上开放的状态相连，并且在环形状态时其π共轭破裂，并进行了光色素和荧光性，并进行了荧光性。该分子的荧光激发光谱显示出显着的浓度依赖性，并且在高浓度条件下在长波长范围内观察到了新的吸收带。当这种吸收带是激发时，观察到长波长侧的荧光表现出长寿命和最大荧光，并且未观察到光色素。另一方面，观察到在短波长范围（250-330 nm）中吸收带的光激发会导致荧光并同时形成环形闭合体。此外，在结晶状态下，发现光色素和荧光性能是波长依赖性的，类似于溶液状态。单晶体X射线结构分析和极化荧光测量表明，高浓度溶液中产生的分子间相互作用是由噻吩环的平面堆叠引起的。这项研究的结果发表在J. Phys。化学B，107,8372（2003）。该研究是使用Picsement时期分辨的拉曼光谱法进行了研究，以研究溶液中二透利乙烯和多余能量耗散过程的光致变色反应的结构变化和耗散过程。由于研究了从开环类型到环闭合类型的光电反应的皮秒动力学的结果，因此发现从开环类型到环闭合类型的结构变化发生在4 ps之内，而没有太多依赖于周围环境的摩擦。接下来，研究了从环形类型到环类型的光电反应的皮秒动力学。从反stokes拉曼强度的兴起来看，乙腈的开环反应以4 ps或更少的速度进行，并且从强度的衰减中，开放型振动激发态被作为亚稳态产生，并且发现放松过程为5-10 ps。这项研究的结果发表在J. Phys。化学A，107,5384（2003）。