光による結晶成長制御

光控制晶体生长

• 批准号: 12874084
• 负责人: 奥津 哲夫
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12874084/
• 关键词: 結晶成長; レーザー; 吸着物質; 過飽和状態; アントラセン; 硫酸銅

本研究では、「光による結晶成長制御が可能であることを示すこと」を目的とし、研究期間内に以下の実績が得られた。光で結晶成長させることが可能であるような系の探索を行った結果、1.有機結晶を用いた系分子性結晶であるアントラセンを用い、結晶が懸濁した溶液にパルスレーザー光照射を行った。アントラセン結晶が溶解し、同時に新たな結晶の出現と成長が観測された。レーザー一光子で結晶相の分子4〜5分子が溶液相へと溶解した。このため、結晶表面がパルス励起されると、飽和溶液中に分子が溶解し過飽和状態となり、結晶成長の駆動力を生じることが判明した。このことから、光により結晶成長制御を行うことが可能であることが示された。2.無機化合物結晶結晶を用いた系無機化合物として硫酸銅結晶を用いた。レーザー光照射を行うと、結晶は溶解するのみで新たな結晶の出現・成長は観測されなかった。36光子を吸収することにより一分子が溶解した。光照射を行いながら結晶成長を行ったところ、光照射により結晶成長は著しく遅くなることが判明した。このことから、光照射を行うと結晶表面の温度が上がり、溶解度が上昇するため、成長速度が遅くなることと解釈した。光照射を特定の面に行うことにより、その結晶面の成長を制御することが可能であることが判明した。3.結晶表面に吸着物質を吸着させ、光で剥離させることにより特定の面を成長させる試み硫酸銅結晶にゼラチンあるいはシアニン色素を吸着させ、結晶成長を抑制させた。この結晶にレーザー光を照射し、表面の吸着物質を剥離させた。この結晶を飽和溶液中に吊し、結晶成長させたところ、レーザー光を照射した面の結晶成長が観測された。

这项研究旨在“表明可以通过光进行晶体生长控制”，并且在研究期内获得了以下成就。由于搜索可以用光生长的系统1。使用蒽，一种使用有机晶体的分子晶体系统，悬挂晶体的溶液进行脉冲激光光照射。蒽晶体溶解，并同时观察到新晶体的外观和生长。通过激光一个光子将晶相的四到五个分子溶解到溶液相中。因此，当晶体表面脉冲时，分子溶解在饱和溶液中并变得过饱和，从而导致晶体生长的驱动力。这表明可以使用光执行晶体生长控制。 2。使用无机化合物晶体，将硫酸盐晶体用作无机化合物。当激光光被照射时，晶体仅溶解，并且没有观察到新的晶体出现或生长。通过吸收36个光子来溶解一个分子。当辐照光时进行晶体生长时，发现由于光照射，晶体生长明显较慢。因此，可以解释出光照射会增加晶体表面的温度并增加溶解度，从而降低生长速度。已经发现，可以通过将光施加到特定表面来控制晶体平面的生长。 3。试图吸附晶体表面并通过光线去除特定表面的吸附。明胶或氰胺染料被吸附在硫酸盐晶体上，从而抑制晶体生长。用激光照射晶体，以去除表面上的吸附物质。当将晶体悬浮在饱和溶液中时，在用激光光照射的表面上观察到晶体生长。

项目成果

Tetsuo Okutsu: "A Kinetic Study on the Spin Polarization Switching of Benzil in the Presence of Triethylamine"Journal of Physical Chemistry, A. (in press). (2001)

Tetsuo Okutsu：“三乙胺存在下苯偶酰自旋极化转换的动力学研究”物理化学杂志，A.（出版中）。

Tetsuo Okutsu: "Nature of Excited Singlet and Non-phosphorescent Triplet States of Perinaphthenone"Journal of Photochemistry and Photobiology : Chemistry. 132. 37-41 (2000)

Tetsuo Okutsu：“围萘酮的激发单线态和非磷光三线态的性质”光化学和光生物学杂志：化学。

Kouzaburo Nishiyama,Tetsuo Okotsu et.al: "Synthesis, structure, and photochemical reaction of 9,10-dihydro-9-silaanthracene derivatives carrying bulky substituents"Journal of Organometallic Chemistry. 604. 20-26 (2000)

Kozaburo Nishiyama、Tetsuo Okotsu 等人：“带有大取代基的 9,10-二氢-9-硅蒽衍生物的合成、结构和光化学反应”Journal of Organometal Chemistry。

Tetsuo Okutsu: "Laser Flash Photolysis Study on the reaction Mechanisms of Benzil with Various Amines"Journal of Physical Chemistry, A. 104. 288-292 (2000)

Tetsuo Okutsu：“苯偶酰与各种胺反应机理的激光闪光光解研究”物理化学杂志，A. 104. 288-292 (2000)

Tetsuo Okutsu: "Phosphorescence Spectra and Excited States Dynamics of Chlorotoluenes in a Rigid Glass Matrix"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 73. 1763-1767 (2000)

Tetsuo Okutsu：“刚性玻璃基质中氯甲苯的磷光光谱和激发态动力学”日本化学会通报。