外場応答性フォトニック結晶による蛍光物質の励起状態の制御

使用外场响应光子晶体控制荧光物质的激发态

基本信息

批准号：
06J05453
负责人：
久保祥一
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

アゾベンゼン誘導体を含む液晶材料は,光の照射によるトランス体とシス体との間の光異性化と,それに伴う配向変化や相転移によって,屈折率や光学的異方性などが大きく変化することが知られている。特に液晶高分子にアゾベンゼン部位が含まれる場合には,誘起された配向変化が長時間にわたって保持される点で,低分子と比べて利点がある。このようなアゾベンゼン液晶高分子は,フォトニック結晶との関連でも,屈折率変調による光学特性変化が期待できる。しかし,高分子フィルムにおいて,光を照射したあとにどのような過程を経て分子配向が変化するのかについては,測定の難しさなどのために,これまで詳細な検討がなされていなかった。これは,フィルム中では光照射により生成した異性体が残存するために,通常の溶液系のような積算による測定ができないためである。そこで,この問題を解決するため,パルス光照射ごとに試料の位置を自動ステージにより移動し,試料の様々な場所で測定した結果を積算する手法を考案し,過渡吸収スペクトルの測定を試みた。ホモジニアス配向した膜厚約200nmのアゾトラン液晶高分子について測定したところ,パルス光照射から数十ナノ秒の間に初期の配向の乱れが起こり,その後数マイクロ秒の緩和過程を経て終状態へ至るという,配向変化の過程を観測することができた。スペクトルの時間変化を詳しく検討した結果,光照射直後は,異性化によって生じたシス体が周辺にある分子の面外方向へ配向変化を誘起し,その後,再び面内へ配向が緩和するものの,初期状態と比べて配向が乱れた状態として残ることが分かった。このような配向過程の追跡はこれまでに例がなく,光応答材料としてのアゾベンゼン液晶高分子の特性を検討する上で重要な知見を与えると考えている。

含有偶氮苯衍生物的液晶材料由于在光照射下反式和顺式异构体之间的光异构化以及伴随的取向和相变的变化而发生折射率、光学各向异性等的显着变化。特别地，当液晶聚合物含有偶氮苯部分时，其与小分子相比具有优势，因为诱导的取向变化可以维持很长时间。由于光子晶体中的折射率调制，这种偶氮苯液晶聚合物有望改变光学性质。然而，由于测量困难，目前还没有对聚合物薄膜受光照射后分子取向变化的过程进行详细研究。这是因为光照射产生的异构体残留在薄膜中，无法像通常的溶液体系那样通过积分进行测量。因此，为了解决这个问题，我们设计了一种方法，每次照射脉冲光时，使用自动平台移动样品的位置，并对样品上各个位置的测量结果进行综合，我们尝试测量瞬态吸收光谱。当测量膜厚约为200 nm的均匀取向偶氮群液晶聚合物时，发现在脉冲光照射后的几十纳秒内发生初始取向无序，然后通过几微秒的弛豫过程达到最终状态，我们能够观察到方向变化的过程。对光谱时间变化的详细研究表明，光照射后，异构化产生的顺式异构体立即引起周围分子面外方向的取向变化，然后取向松弛回到平面内。发现与初始状态相比，取向仍处于无序状态。这种对准过程的跟踪以前从未进行过，我们相信这将为研究偶氮苯液晶聚合物作为光响应材料的性能提供重要的知识。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

非線形液体4-propyl 4'-butyl diphenylacetyleneの光学特性の検討

非线性液体4-丙基4-丁基二苯乙炔光学性质研究

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
久保; 祥一
通讯作者：
祥一

Tunability of the Reractive Index of Gold Nanoparticle Dispersions

金纳米颗粒分散体反应指数的可调性

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
久保; 祥一
通讯作者：
祥一

過渡吸収スペクトル法によるアゾトラン液晶高分子の光配向変化の検討

使用瞬态吸收光谱研究偶氮群液晶聚合物的光取向变化

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
久保; 祥一
通讯作者：
祥一

Optically controllable photonic crystals and passively tunable terahertz metamaterials using dye-doped liquid crystal cells

使用染料掺杂液晶单元的光控光子晶体和被动可调太赫兹超材料

DOI：
10.1039/c7tc05724e
发表时间：
2018-05-10
期刊：
Journal of Materials Chemistry C
影响因子：
6.4
作者：
Chia‐Rong Lee;Shih;Shenghong Wang;J. Lin;Y. Chen;M. Hsu;Jia Kai Liu;T. Mo;Chia
通讯作者：
Chia

金属微粒子を用いたメタマテリアルの作製と光スイッチング特性の検討

使用金属颗粒制造超材料并研究光开关特性