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Optical properties control of advanced functional nanomaterials using spatially selective chemical reactions

利用空间选择性化学反应控制先进功能纳米材料的光学性质

基本信息

批准号：
22K19013
负责人：
井村考平
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

化学合成法や気相成長法などにより，さまざまなナノ物質が合成され，それらの基礎および応用研究が進展している。ナノ物質は，その特異な化学的，光学的な特徴から，触媒や電子デバイスなど，さまざまな先進的な応用が期待されている。本研究では，電子線誘起反応を用いて機能性ナノ物質を空間選択的に合成する手法を確立することを目的とする。また，ナノ物質の二次元ナノ配列体を作製し，ナノ物質間の強結合相互作用と配列体の構造共鳴により，光特性制御を実現することを目的とする。本年度は，基板上に有機結晶を成膜し，これに電子線や紫外レーザーを照射して化学反応を誘起し，あらたな物質を合成することを計画した。多環芳香族化合物を研究対象として電子線を照射すると，2量体や3量体が生成すること，この多量化反応は複数の多環芳香族化合物において起こることが明らかとなった。また，同様の反応は，紫外線を用いても誘起することが可能である。紫外線を用いる場合，粉末試料を対象とすることが可能で，昇華精製により，反応物を分離可能であることが明らかとなった。分離後の化合物は，単量体に比べ，長波長域において吸収や発光を示す。この結果は，多量化により化合物の共役長が拡張することを示す。次に，集束した紫外レーザー光に対して，試料をピエゾステージにより走査することで，二次元的なパターンを作製した。描画部分において，強い発光が観測されること，光照射量により発光強度を調整することができることを明らかにした。描画パターンを溶媒で洗浄した結果，描画部においてのみ発光種が残ることが明らかとなった。さらに，描画部分の質量分析を行った結果，より高次の多量体が生成していることが明らかとなった。この結果は，難溶性の化合物を直接基板上に合成できることを示す。

Chemical synthesis method, phase growth method, chemical synthesis method, chemical synthesis method, basic research progress of chemical synthesis, and practical research progress. No material, no special chemical, no special optical, no electronics, no advanced catalytic properties. In this study, the purpose of electron beam-induced reaction was established using a method of synthesizing functional nanomaterials and spatial selection.また, ナノmatter のtwo-dimensional おノalignment body を production し, ナノmatter のstrong bonding interaction とalignment body のstructural resonance により, light characteristics control を実appear することをpurpose とする. This year, organic crystals were formed on the substrate, film formation was carried out, chemical reactions were induced by ultraviolet irradiation with electron beams, and materials were synthesized and planned. Polycyclic aromatic compounds are studied through electron beam irradiation, 2-dimensional body and 3-dimensional body generation.と, この多quantified 応は Complex の Polycyclic aromatic compound において出こることが明らかとなった.また, same as 様の濜は, ultraviolet をいてもinducing することがpossible である. When ultraviolet rays are used, powder samples can be processed into powder samples through sublimation and purification, and separation of reactive materials can be done through clear processing. After separation, the compound is separated, the unit volume ratio is high, and the long wavelength range is shown by the absorption of light. As a result, the co-chief of the multi-quantified compound was shown by the co-chief of the team. Second, concentrated ultraviolet rays, light beams, sample rays The ージによりwalkthrough することで, the 2D なパターンを production した. The drawing part is において, the strong い発光が観measurement is されること, the amount of light irradiation is にAdjust the light intensity by adjusting the brightness of the light. The result of drawing the パターンをsolvent and washing the した, the drawing part においてのみ発光 kind が residual ることが明らかとなった.さらに, the result of the quality analysis of the drawing part, the よりhigh-order multi-quantity body がgenerated していることが明らかとなった. As a result, the synthesis of poorly soluble compounds directly on the substrate is shown.