Research Results 研究成果
国立大学法人筑波大学数理物質系 山本洋平教授、山岸洋助教、同大学院数理物質科学研究科 岩井航平(物性?分子工学専攻 博士前期課程2年)は、学校法人神奈川大学理学部 辻勇人教授、国立大学法人九州大学先導物質化学研究所 アルブレヒト建准教授、国立大学法人東京工業大学、国立研究開発法人科学技術振興機構、国立研究開発法人産業技術総合研究所、株式会社リガク、デュイスブルクーエッセン大学(ドイツ)との共同研究により、光捕集機能をもつ有機マイクロ結晶レーザーの開発に成功しました。
辻教授らが2012年に开発した炭素架桥オリゴフェニレンビニレン(颁翱笔痴)は、発光特性と光耐久性が优れたπ共役系有机分子であり、これまでに、薄膜あるいはマイクロ结晶によるレーザー発振が报告されています。今回、本研究グループは、颁翱笔痴に、光捕集机能をもつ树状分子部位(カルバゾールデンドロン)を付与することで、効率的な光エネルギーの捕集が期待できる巨大分子を设计?合成し、その结晶化に成功しました。得られたマイクロ结晶を紫外光で励起すると、树状分子部位が光アンテナとして机能し、光エネルギーが効率的に颁翱笔痴部位に捕集されます。さらに、マイクロ结晶端面における光の全反射により発光が结晶内部に闭じ込められ、レーザー発振が起こることを明らかにしました。
このような光捕集机能をもつ有机マイクロレーザーは、レーザー発振の低閾値化をもたらすと考えられます。また、微小レーザー光源や、光回路、化学?バイオセンシングとしての応用が期待できます。
本研究成果は、2020年4月27日付「Angewandte Chemie International Edition」誌にてオンライン先行公開されました。