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方法是形成和控制水溶性分子方向的极好方法。在这项研究中，将电压应用于累积底物以积极控制分子关联和方向的形成。这控制了LB膜的结构和光学和电气特性，还检查了使用偶氮苯（AZ）作为两亲性分子，由于AZ光异构化而引起的LB膜的物理特性的变化。这些结果可能有助于控制LB膜的光学和电子功能，以及使用光异构化分子LB膜构建光学记忆和切换元件。氰染料是一种光敏剂，众所周知会形成各种关联。首先，通过将电压施加到水溶性的氰胺染料吸附的蛛网酸LB膜中制备样品，并测量了其光学和电性能。尽管氰胺染料是阳性的，并且在水表面和水相中呈负电荷，但是当将电压施加到累积底物上时，这些相互作用发生了变化，并且改变了LB膜中染料组装的形状，方向和染料吸附。此外，这些关联的形成在很大程度上取决于形成水相的氰胺染料溶液的浓度。此外，LB膜的电流特性差异很大，具体取决于电压的应用和染料的浓度，表明可以控制LB膜的光学和电气特性。接下来，制造了氰胺染料吸附的LB膜，而无需在Amphilic AZ上施加电压，并检查了其光学和电气性能。这证实了可移动离子与LB膜的极化和电导传导有关，并且由于AZ的光异构化而导致的氰氨酸染料骨料，传导电流，极化现象和短路光电流的变化。此外，使用光吸收和全反射衰减（ATR）方法详细检查了由热处理引起的光特性的变化。换句话说，基于Kramers-Kronig关系的可见光吸收特性计算了热处理前后的复杂介电常数，并使用ATR方法将其与结果进行了比较。这些表现出良好的对应关系，并且通过LB膜的异常分散来解释ATR光谱处理变化的波长依赖性。这些结果可能对光学设备（例如光学记忆和光学切换元素）的应用有用。此外，目前正在通过施加电压制备样品，并对LB膜的结构和光学和电气进行了进一步的研究。