フォトクロミック配位子による光応答性希土類錯体の開発と非破壊再生型光記録への展開

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希土類錯体は4f軌道間の電気双極子遷移に基づく強発光を示す。この希土類錯体の発光起源となる電気双極子遷移は錯体構造の対称性に依存し、非対称な配位構造は電子遷移の許容化を促進することが知られている。この希土類錯体の錯体構造を光照射によって変調することができれば、電子遷移許容性と発光特性を光制御することが可能となり、新しい光書き込みメモリや光スイッチング材料への展開が期待できる。本年度は、光応答性希土類錯体を光書き込みメモリへ応用することを目的として、スルホニル基を配位座として有する新規フォトクロミックEu(III)錯体を合成し、その発光特性について検討した。その結果、可視光照射に伴うフォトクロミック反応によってEu(III)錯体の発光強度が増大することが分かった。さらに、発光の速度論解析により、発光強度変化の原因が、フォトクロミック反応に伴う配位構造変化に伴う放射速度定数の変化で説明できることを明らかにした。また発光強度変化は526mmの励起光によりEu(III)イオンを直接励起することで非破壊的に読み出すことが可能であるため光記録材料として機能することが分かった。さらにフォトクロミック配位子を有するNd(III)錯体を新規合成し、その吸収スペクトル変化を検討した。その結果、フォトクロミック反応によりNd(III)イオンに由来する吸収帯が変化することを明らかにした。本研究で見出したフォトクロミック希土類錯体は今後、光書き込みメモリや光スイッチング材料へ幅広く展開できるものと期待される。