分子会合体の特異的光化学、光物理過程の解明とフォトニクス材料への応用

阐明分子缔合的特定光化学和光物理过程及其在光子材料中的应用

基本信息

批准号：
07246211
负责人：
馬場凉
金额：
$ 1.86万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、フォトニクス材料の創成を目標として種々の分子会合体もしくは分子集合体の非線形光学応答に関して基礎と応用の両面から検討するものであり、研究初年度にあたる本年度は、自己集積化反応で得られる有機分子集合体の非線形光学応答について重点的に以下の様な検討を行った。1、モデル分子会合体の作成と会合形態の検討分子会合体として、チオールSelf-Assembly(SA)膜をモデル系として検討した。チオール分子の炭素鎖長や側鎖構造、あるいは自己集積化反応に用いる溶媒や反応条件等の違いが分子集合体としてのSA膜構造やSA膜形成反応に及ぼす点について検討するために、SA膜修飾基板の表面屈折率変化をモニターするホログラフィックな手法を新規に開発して、多結晶Au基板上のSA膜形成過程をその場観察することに成功した。2、金単結晶上におけるチオールSelf-Assembly(SA)膜形成上記手法により金多結晶上でSA膜形成に要する時間がチオール初期濃度に依存すること、また炭素鎖長が短い場合には電極ブロッキング特性が十分には得られないこと等が明らかになった。これを踏まえ、分子会合体の固定化をも考慮に入れて金単結晶上でSA膜形成反応を数種類の直鎖チオールを用いて行った。このとき、XRDや顕微FT-IR等の手法を用いて、火炎溶融法で作成した金単結晶微小球の微小ファセット面方位やSA膜内の分子配列などについて基礎的なキャラクタリゼーションを行い、所期の試料が得られたことを確認した。3、分子超薄膜で修飾されたAu(lll)面における光第二高調波発生の回転異方性測定SA膜修飾といった簡便な手法で界面原子配列の制御ができれば新規な界面制御、界面エンジニアリングの可能性が拓けるものとの期待から、SA膜修飾されたAu(lll)面における原子配列制御の可能性に関して基礎的な検討を行った。その際、下地Au単結晶原子配列の再構成構造を電気化学的に制御したり、また第二高調波発生の回転異方性からこれを明確に評価できること等を実際に測定したより明らかにできた。

本研究旨在通过从基础和应用角度检查各种分子缔合或分子组装体的非线性光学响应来创建光子材料。以下研究重点关注有机分子组装体的非线性光学响应。 1.模型分子组装体的创建和缔合形态的检查我们研究了硫醇自组装（SA）膜作为分子组装体的模型系统。为了考察硫醇分子的碳链长度和侧链结构的差异以及自组装反应中使用的溶剂和反应条件对作为分子组装体的SA膜结构和SA膜的影响针对形成反应，我们开发了一种新的全息方法来监测改性衬底表面折射率的变化，并成功地原位观察了多晶Au衬底上SA薄膜的形成过程。 2、金单晶上硫醇自组装（SA）膜的形成采用上述方法在金多晶上形成SA膜所需的时间取决于初始硫醇浓度，当碳链长度较短时会发生电极阻塞。很明显无法获得足够的特性。基于此，我们考虑到分子聚集体的固定化，使用几种线性硫醇在金单晶上进行SA成膜反应。此时，我们使用 XRD 和显微 FT-IR 等技术对火焰熔融法制备的金单晶微球的微晶面取向和 SA 膜内的分子排列进行了基本表征。获得了同一时期的样本。 3.超薄膜修饰Au(III)表面光学二次谐波旋转各向异性的测量如果可以通过SA膜修饰等简单方法控制界面原子排列，将产生新的界面希望这能开辟新的可能性，我们对控制 SA 薄膜改性 Au(III) 表面上原子排列的可能性进行了基础研究。此时，通过实际测量已经清楚，底层Au单晶原子排列的重构结构可以被电化学控制，并且这可以从二次谐波产生Ta的旋转各向异性清楚地评估。