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フォトクロミック情報処理システムの構築

研究報告コード R070000039
整理番号 R070000039
掲載日 2008年4月11日
研究者
  • 松田 建児
研究者所属機関
  • 九州大学大学院工学研究院応用化学部門
研究機関
  • 九州大学大学院工学研究院応用化学部門
報告名称 フォトクロミック情報処理システムの構築
報告概要 熱不可逆、高い繰り返し耐久性などの特徴を持つジアリールエテンをはじめとするフォトクロミック化合物は光の照射によって色、すなわち吸収スペクトルを可逆に変化させる化合物である。このことはフォトクロミック分子が本質的に双安定性を有していることを意味する。双安定な二つの状態の間では、吸収スペクトルだけでなく様々な物性が変化する。このことを積極的に利用すれば、光スイッチング分子が実現可能である。物性の変化を情報の変化としてとらえると、フォトクロミック反応による光スイッチングは、情報の光スイッチングを行っている事になる。一方で、フォトクロミック分子は情報の発信源としてだけでなく、情報伝達の媒体としてもとらえることができる(図1)。この視点に立てば、フォトクロミック反応により、情報のやり取りをスイッチングすることもできることになる。後者の考え方はより応用範囲が広く、分子を導電性ワイヤーとみなせば、フォトクロミック分子はスイッチに相当することになる。ここでは、このような光スイッチング分子としてのジアリールエテンに着目した研究を展開した。
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研究分野
  • 光学的効果
  • 光学情報処理
関連発表論文 (1) T. Hirose, K. Matsuda, M. Irie "Self-Assembly of Photochromic Diarylethenes with Amphiphilic Side Chains: Reversible Thermal and Photochemical Control" J. Org. Chem. 2006, 71, (20), 7499-7508. (2006, 9) (cover picture)
(2) H. Yamaguchi, M. Ikeda, K. Matsuda, M. Irie "Photochromism of Diarylethenes on Gold and Silver Nanoparticles" Bull. Chem. Soc. Jpn. 2006, 79, (9), 1413-1419. (2006, 9)
(3) K. Matsuda, S. Yokojima, Y. Moriyama, S. Nakamura. M. Irie "Direct Observation of Cation Radicals of a Diarylethene during Oxidative Ring-opening Reaction" Chem. Lett. 2006, 35, (8), 900-901. (2006, 8)
(4) S. Yokojima, K. Matsuda, M. Irie, A. Murakami, T. Kobayashi, S. Nakamura "Characterization of Cationic Diarylethene by Electron Spin Resonance and Absorption Spectra-Ratio of Open/Closed-Ring Isomers" J. Phys. Chem. A 2006, 110, (26), 8137-8143. (2006, 7)
(5) Y. Odo, K. Matsuda, M. Irie "pKa Switching Induced by the Change in the -Conjugated System Based on Photochromism" Chem. Eur. J. 2006, 12, (16), 4283-4288. (2006, 5)
(6) N. Tanifuji, M. Irie, K. Matsuda "Photochromic Oligothiophenes" Chem. Lett. 2005, 34, (12), 1580-1581. (2005, 12)
(7) K. Matsuda, M. Irie "Effective Photoswitching of Intramolecular Magnetic Interaction by Diarylethene: Backgrounds and Application" Polyhedron 2005, 24, (16-17), 2477-2483. (2005, 11)
(8) N. Tanifuji, K. Matsuda, M. Irie "Synthesis of a New Diarylethene Diradical Which Has Extended p-Conjugated Chains
from the 2,5-Position of one Thiophene Ring" Polyhedron 2005, 24, (16-17), 2484-2490. (2005, 11)
(9) N. Tanifuji, M. Irie, K. Matsuda "New Photoswitching Unit for Magnetic Interaction: Diarylethene with 2, 5-Bis(arylethynyl)3-thienyl Group" J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, (38), 13344-13353. (2005, 9)
(10) N. Tanifuji, K. Matsuda, M. Irie "Effect of Imino Nitroxyl and Nitronyl Nitroxyl Groups on the Photochromic Reactivity of Diarylethenes" Org. Lett. 2005, 7, (17), 3777-3780. (2005, 8)
(11) K. Matsuda, K. Takayama, Y. Shinkai, M. Irie "Photochromism of Diarylethene Zn Complexes" Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2005, 431, 129-132. (2005, 8)
(12) N. Tanifuji, K. Matsuda, M. Irie "Synthesis of New Photochromic Diarylethenes Having 2 , 5-Bis(trimethylsilyethynyl)-3-thienyl Unit" Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2005, 430, 75-79. (2005, 8)
(13) Y. Moriyama, K. Matsuda, N. Tanifuji, S. Irie, M. Irie "Electrochemical Cyclization/Cycloreversion Reactions of Diarylethenes" Org. Lett. 2005, 7, (15), 3315-3318. (2005, 7)
(14) K. Higashiguchi, K. Matsuda, N. Tanifuji, M. Irie "Full-Color Photochromism of Fused Dithienylethene Trimer" J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, (25), 8922-8923. (2005, 6)
(15) K. Higashiguchi, K. Matsuda, Y. Asano, A. Murakami, S. Nakamura, M. Irie "Photochromism of Dithienylethenes Containing Fluorinated Thiophene Rings" Eur J. Org. Chem. 2005, (1), 91-97. (2005, l)
(16) K. Matsuda, Y. Shinkai, M. Irie "Photochromism of Metal Complexes Composed of Diarylethene Ligands and ZnCl2" Inorg. Chem. 2004, 43, (13), 3774-3776. (2004, 6)
(17) K. Matsuda, M. Ikeda, M. Irie "Photochromism of Diarylethene-capped Gold Nanoparticles" Chem. Lett. 2004, 33, (4), 456-457. (2004, 4)
(18) K. Matsuda, K. Takayama, M. Irie "Photochromism of Metal Complexes Composed of Diarylethene Ligands and Zn(II), Mn(II), and Cu(II) Hexafluoroacetylacetonates" Inorg. Chem. 2004, 43, (2), 482-489. (2004, 1)
(19) K. Matsuda The 12th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-12) Awaji Island, Japan. July 22-27, 2007 (予定)
(20) K. Matsuda The 12th European Materials Research Society (E-MRS) 2007 spring meeting Strasbourg, France, May 28-June 1, 2007 (予定)
(21) K. Matsuda "Photoswitching of Magnetic Interaction Using Diarylethene Photochromic Spin Coupler" Japanese-French Joint Seminar on Organic Photochromism -Switches and Memories-Hayama, Japan, October 16, 2006
(22) K. Matsuda "Information Processing Using Diarylethene Photoswitching Unit" The 2nd Taiwan-Japan Conference on Molecular Architecture of Organic Compound for Functional Designs Fukuoka, Japan, March 24, 2006
(23) K. Matsuda "Information Processing Using Photochromic Compounds" Prof. Jean-Marie Lehn Symposium II Fukuoka, Japan, October 7, 2005
(24) K. Matsuda "Photoswitching of Physical Properties in Organic Radicals and Metal Complexes" Kyushu Institute of Technology International Symposium on Multifunctional Molecular Magnets Kitakyushu, Japan, October 10, 2004
(25) K. Matsuda, M. Irie "Photoswitching of Magnetic Interaction Using Diarylethene Photochromic Spin Coupler" 9th International Conference on Molecule-based Magnets (ICMM2004) Tsukuba, ibaraki, Japan, October 8, 2004
(26) 松田建児 「フォトクロミックメモリの開発」日本学術振興会、情報科学用有機材料第142委員会、有機エレクトロニクス部会、第16回研究会 東京都新宿区、2006年10月18日
(27) 松田建児 「π共役電子を利用した有機磁性・光機能性材料の開発」第18回基礎有機連合討論会、野副記念奨励賞受賞講演 福岡市、2006年10月9日
(28)松田建児 「フォトクロミック化合物を用いる情報処理」特定「分子スピン」第7回シンポジウム 石川県能美市、2006年7月21日
(29) 松田建児 「フォトクロミック化合物を用いる情報処理」第43回化学関連支部合同九州大会有機合成化学協会九州山口支部推薦依頼講演 北九州市、2006年7月8日
(30) 松田建児 「スピン間相互作用の光制御」光化学技術講習会「光化学の応用技術と測定法2005」東京都目黒区、2005年12月26日
(31) 松田建児 「ジアリールエテンの構造制御型フォトクロミック反応」2005年日本化学会西日本大会ミニシンポジウム「有機機能物質化学の新展開」山口県宇部市、2005年10月22日
(32) 松田建児 「光、電気、磁気の情報変換素子と構造有機化学」第37回構造有機若手の会夏の学校 大阪府池田市、2005年8月30日
(33) 松田建児 「スイッチング素子としてのジアリールエテンの新局面」日本化学会第85春季年会特別企画「有機光化学の新展開」横浜市、2005年3月29日
(34) 松田建児 「フォトクロミック化合物による多機能スピンシステムの創製」特定「分子スピン」第3回シンポジウム 名古屋市、2005年1月8日
(35) 松田建児 「フォトクロミック化合物を用いた磁性光スイッチング」藤田研コロキウム 東京都文京区、2004年10月9日
(36) 松田建児 「ジアリールエテンを用いた磁性光スイッチングシステムの構築」第37回有機金属若手の会夏の学校 京都府京田辺市、2004年7月17日
(37) 松田建児 「ジアリールエテンと金属からなる鎖状錯体のフォトクロミズム」特定「分子スピン」第2回シンポジウム 福岡市、2004年6月13日
(38) 松田建児 「ジアリールエテンを用いた磁性光スイッチングシステムの構築」日本化学会第84春季年会進歩賞受賞講演 兵庫県西宮市、2004年3月27日
(39) 松田建児 「フォトクロミックジアリールエテンを用いた磁性光スイッチングの新展開」21世紀COE「京都大学化学連携研究教育拠点」化学研究所構造有機化学シンポジウム 京都府宇治市、2003年12月2日
(40) 松田建児 「ジアリールエテンによる金属-ニトロニルニトロキシド間の磁気的相互作用の光スイッチング」特定「分子スピン」第1回シンポジウム 束京都渋谷区、2003年11月24日
(41) 松田建児 「フォトクロミックジアリールエテンを用いた磁気的相互作用の光スイッチング」2003年日本化学会西日本大会依頼講演 広島県東広島市、2003年10月26日
研究制度
  • 戦略的創造研究推進事業 さきがけタイプ(旧若手個人研究推進事業を含む)/合成と制御
研究報告資料
  • 松田 建児. フォトクロミック情報処理システムの構築. さきがけプログラム「合成と制御」領域 Ⅲ期研究者・研究報告書(研究期間2003-2006年), 2007. p.53 - 67.

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