電界印加制御による色素吸着アゾベンゼンLB膜の作製と光・電気特性の評価

控制电场制备染料吸附偶氮苯LB薄膜及其光电性能评价

基本信息

批准号：
08750355
负责人：
新保一成
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

拡散吸着LB法は、水溶性分子の会合体形成・配向制御に優れた方法である。本研究では、さらに累積基板に電圧を印加して分子の会合体形成・配向制御を能動的に行った。これによってLB膜の構造と光学的・電気的特性を制御すると共に、両親媒性分子に光異性化分子であるアゾベンゼン(Az)を用い、Az光異性化によるLB膜の諸物性の変化についても検討した。これらの結果は、LB膜の光・電子機能制御や、光異性化分子LB膜による光メモリ・スイッチング素子構築などに役立つものと思われる。シアニン色素は光増感材の一種であり、多様な会合体を形成することで知られている。まず、水溶性シアニン色素吸着アラキジン酸LB膜について、電圧印加して試料を作製し、その光学的・電気的特性を測定した。水面および水相中においてシアニン色素は正、アラキジン酸は負に帯電しているが、累積基板に電圧を印加することによってこれらの相互作用は変化し、LB膜内における色素会合体の形状と配向性、色素吸着量は変化した。さらに、これらの会合体の形成は水相となるシアニン色素水溶液濃度に強く依存した。また、LB膜の電流電圧特性は電圧印加と色素濃度によって大きく変化し、LB膜の光学的・電気的特性の制御が可能であることが示された。次に、両親媒性Azについて電圧を印加しない状態でシアニン色素吸着LB膜を作製し、その、光・電気特性について検討を行った。これより、可動イオンがLB膜の分極および電気伝導に関連していること、またAzの光異性化によるシアニン色素会合体形状、伝導電流、分極現象、短絡光電流の変化も確認した。また、熱処理による光特性変化について光吸収と全反射減衰(ATR)法によって詳しく調べた。すなわち、可視光吸収特性からKramers-Kronigの関係式を使って熱処理前後の複素誘電率の計算を行い、ATR法での結果と比較した。これらはよい対応を示し、ATRスペクトル熱処理変化の波長依存性が、LB膜の異常分散によって説明された。これらの結果は、光メモリや光スイッチング素子などの光デバイスへの応用に役立つものと思われる。なお、現在電圧印加によって試料を作製し、LB膜の構造と光・電気特性についてさらに詳しく調べている。

扩散吸附LB法是形成聚集体和控制水溶性分子取向的优异方法。在这项研究中，我们向累积基质施加电压来主动控制分子聚集体的形成和方向。这使得我们能够通过使用可光致异构化的分子偶氮苯（Az）作为两亲性分子来控制LB膜的结构、光学和电学性质，并且还可以控制由于Az光致异构化而导致的LB膜物理性质的变化。我考虑过。这些结果预计可用于控制LB膜的光学和电子功能以及使用具有光致异构化分子的LB膜构建光学存储器和开关器件。花青染料是一种光敏剂，已知会形成各种聚集体。首先，通过施加电压制备水溶性花青染料吸附花生酸LB膜的样品，并测量其光学和电学性能。在水面和水相中，花青染料带正电，花生酸带负电，但通过向累积底物施加电压，这些相互作用会发生变化，并且染料在 LB 内聚集的形状和方向会发生变化。薄膜的性质和吸附量发生变化。此外，这些聚集体的形成强烈依赖于用作水相的花青染料水溶液的浓度。此外，LB膜的电流-电压特性根据电压施加和染料浓度而显着变化，这表明可以控制LB膜的光学和电学性质。接下来，在不施加任何电压的情况下，使用两亲性Az制备了花青染料吸附LB膜，并研究了其光学和电学性能。由此，我们证实了移动离子与LB膜的极化和导电有关，并且由于Az的光异构化导致花青染料聚集体的形状、传导电流、极化现象和短路光电流发生变化。此外，还使用光吸收和衰减全反射（ATR）方法详细研究了热处理引起的光学性能变化。即，使用基于可见光吸收特性的Kramers-Kronig关系来计算热处理之前和之后的复介电常数，并且与使用ATR方法获得的结果进行比较。这些显示出良好的对应性，并且 ATR 光谱中热处理变化的波长依赖性可以通过 LB 膜的反常色散来解释。这些结果预计可用于光学存储器和光学开关元件等光学器件的应用。我们目前正在通过施加电压来制造样品，并更详细地研究 LB 薄膜的结构以及光学和电学特性。