粘土と非両親媒性分子との複合LB膜の非線形光学機能

粘土与非两亲性分子复合LB膜的非线性光学函数

• 批准号: 17029045
• 负责人: 川俣 純
• 金额: $ 3.2万
• 依托单位: Yamaguchi 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17029045/
• 关键词: Lanemuir-Blodgett(LB)膜; LB膜; 粘土; スメクタイト系粘土鉱物; 非線形光学材料; 光第二高調波発生; 二光子吸収; Langmuir-Blodgett(LB)膜; 多光子吸収; Lanemuir-Blodgett(LB)膜; LB膜; 粘土; スメクタイト系粘土鉱物; 非線形光学材料; 光第二高調波発生; 二光子吸収; Langmuir-Blodgett(LB)膜; 多光子吸収

長鎖アルキル基を有しない分子(非両親媒性分子)を用いたLangmuir-Blodgett(LB)膜には、(1)機能性を有する発色団を高密度に集積できること、(2)長鎖アルキル基の導入が容易ではない化合物の配列制御を可能とし、LB法が適用できる分子の種類を拡張できること、などの特微かある。我々のグループは、粘土単一層とカチオン性分子からなる粘土-有機物複合LB膜において、粘土とゲスト分子の組み合わせを適切に選べば、非両親媒性分子の配列制御が可能であることを示してきた。また、作製条件の制御により、粘土上に吸着するゲスト分子の密度が精密に制御できることも見いだした。前年度までの研究で、粘土と非両親媒性分子との複合LB膜の形成機構がほぼ明らかとなった。その結果、多様な非両親媒性分子を用いて複合LB膜を作製することが可能となった。そこで今年度は、蓄積されたノウハウを活用し、機能性・実用性の観点から有用な粘土-有機物複合LB膜の作製を試みた。このことにより、粘土-有機物複合LB膜の特徴を活かした、新しい非線形光学機能・電子機能を有する材料の開発を目的とした研究を進めた。まず、テトラチアフルバレン(TTF)およびその誘導体と粘上との複合LB膜の作製を試みた。TTFおよびその誘導体は、π-πスタッキングを生じやすいため高い自己凝集能を持つ。また、隣接する分子とのπ電子の重なりを変化させると、電子状態が変化することもよく知られている。粘土LB膜化することで、TTF分子の配列や分子間の距離を制御でき、電子物性を変化させることが可能であることを示した。また、高効率二光子吸収化合物やフラーレンの誘導体を粘土LB膜化することで、興味深い非線形光学特性を示す新規光機能性材料が創出できることを示した。

使用没有长链烷基（非抑制性分子）的分子的langmuir-blodgett（lb）膜具有一些独特的特征，例如（1）能够在高密度上积聚功能性化的化合物的能力，（2）（2）能够轻松地将摩尔群的albe-lb Be-lb Be-lb Be-lb Be-lb Be-lb Be-lb Be-lb Be的能力引入。方法可以扩展。我们的小组已经表明，在由粘土单层和阳离子分子组成的粘土有机复合LB膜中，如果适当选择了粘土和来宾分子的组合，则可能的非抑制分子的序列对照是可能的。还发现，可以通过控制制备条件来精确控制吸附在粘土上的客人分子的密度。直到上一年的研究揭示了粘土和非抑制分子之间复合LB膜形成的机理。结果，已经有可能使用各种非抑制分子来制造复合LB膜。因此，今年，我们试图使用累积的专业知识来制造粘土有机复合LB膜，从功能和实用性的角度来看，该膜很有用。这导致了旨在利用粘土和有机复合LB膜的特征来开发新的非线性光学和电子功能的研究。首先，我们试图用粘度制造四脂醛（TTF）及其衍生物的复合LB膜。 TTF及其衍生物具有较高的自我聚集能力，因为它们倾向于引起π-π堆积。众所周知，用相邻分子改变π电子的重叠会改变电子状态。已经表明，通过转换粘土LB膜，可以控制分子的排列以及分子之间的距离，并且可以更改电子性能。还已经表明，通过将吸收高效的两光子吸收化合物和富勒烯衍生物转换为粘土LB膜，可以创建具有有趣非线性光学特性的新的光功能材料。