Nanosystems Research Division, Nanosystems Research Division, 바카라 커뮤니티 (Nakabachi Ryoji의 회장) (이하 "AIST"라고 불림) Nanosystems Research Division [Yamaguchi Tomohiko의 연구 부서] 똑똑한 물질 그룹 Kihara Hidomoto는 재정의적으로 결정적으로 결정되었습니다 열무정형 고체 상바카라 양방 기록에 적용 할 수 있습니다
이 자료는콜 타르| 8398_8434 |화학적 변형당신은 그것을 얻을 수 있습니다 안트라센이 자외선으로 조사 될 때, 2 개의 분자가 함께 결합하여 이량 체 (포토 디머 화 반응)를 형성하고, 이량 체가 고온 (약 200 ℃)으로 가열 될 때 결합이 원래 분자 (열 복귀 반응)로 돌아 오는 것으로 알려져있다
8598_8691Birefraction와 같은 바카라 양방 특성 등 극적으로 변합니다 이 속성을 활용하여 최신 재료는 사용되지 않습니다위상 변경 바카라 양방 기록 매체와 같은 바카라 양방에 적용되는 것으로 생각됩니다
이 연구 결과는 2013 년 3 월 7 일 미국 화학 학회에서 발표했다는 점에 유의하십시오ACS 응용 재료 및 인터페이스잡지 온라인 에디션에 게시 됨 (ACS ApplMaterinterfaces2013, 5, 2650-2657)
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그림 1 패턴은 개발 된 바카라 양방 기록 자료의 위상 변화로 인해 기록 될 수 있습니다 (a) 원본 패턴으로 사용되는 금속 북마크, (b) 유리 기판에 얇아진 재료로 원본을 통해 자외선을 조사하여 쓴 패턴 |
유기 물질은 금속 재료보다 가볍고 유연하며 용매에 쉽게 용해되고 처리하기 쉽다는 이점이 있습니다 또한 재료의 물리적 특성이 합성 방법을 사용하여 정확하게 조정 될 수 있다는 점에서 우수합니다 특히 최근 몇 년 동안 유기 트랜지스터 및 유기 태양 전지,Organic EletcOptoElectronics의 분야에서 유기 물질에 대한 기대치가 증가하고 있습니다 이러한 유기 물질의 특성을 완전히 입증하기 위해, 한 가지 중요한 점은 위상 상태 (고체 상, 액체 상, 결정 상, 비정질 상 등)를 제어하는 방법입니다 예를 들어, 결정상 및 비정질 고체 상이 실온에서 빛에 의해 제어 될 수 있다면, 이들 단계의 바카라 양방적 특성의 차이는 상기 체인 바카라 양방 기록 배지 등의 레코딩 층에 적용을 적용하는 데 사용될 수있다
AIST는 이전에 광 화학적 반응을 유발하는 유기 분자에 초점을 맞추고 이러한 분자를 화학적으로 변형시켜 다양한 기능을 수행 할 수있는 유기 물질을 개발했습니다 예를 들어,광 이성질체화 반응위험Azobenzene를 기반으로, 우리는 실온에서 고체-액체 단계에서 가역적으로 바카라 양방을 변화시키는 재료를 개발하고, Photoadhesives 및 기타 응용 프로그램 (바카라 추천 : 빛으로 녹일,바카라 커뮤니티 : 실온에서 빛과 바카라 커뮤니티바카라) 이 기사에서, 광수 화 및 열 복귀 반응을 유발하는 안트라센은 가역적 바카라 양방 변화를 나타내는 유기 물질을 개발하기위한 재료의 핵심 성분으로 사용되었다
또한,이 연구 및 개발의 일부는 과학 연구를위한 과학 보조금 홍보를위한 일본 사회를 통해 수행되었다
이번에 개발 된 유기 물질은 2 개의 간단한 반응을 통해 시약으로 이용 가능한 출발 물질로부터 합성 될 수 있으며, 생성 된 물질은 실온에서 결정 상을 나타낸다 이 물질이 융점 (약 150 ℃)으로 가열되고 자외선으로 조사 될 때, 두 분자의 안트라센 부분은 이량 체를 형성하기 위해 함께 결합되지만, 이량 체는 실온으로 돌아온 후에도 결정화되지 않으며 비정상적인상에서는 고정화되지 않는다 한편,이 이량 체는 약 100 ℃까지 안정적이지만, 약 200 ℃로 가열되면 안트라센 부분을 연결하는 결합은 원래 물질로 돌아와서 다시 결정상 바카라 양방을 초래한다 (도 2)
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| 그림 2 발달 된 유기 물질의 화학 구조 (a) 및 자외선으로 조사하여 얻은 이량 체 (b) |
이 물질은 결정 단계와 비정질 고형 단계 사이의 광 반사율과 복굴절이 다르므로, 이들 사이의 차이점은 정보 바카라 양방으로 작성되거나 읽을 수 있습니다 실제로, 우리는 이번에 개발 한 유기 물질이 가열되어 녹을 수 있는지 여부를 조사하여 박막을 형성 한 다음 원본 패턴을 통해 자외선으로 조사하여 원본의 패턴이 전달 될 수 있는지 확인했습니다
자외선으로 조사 된 박막편광방향이 직각이되도록 두 개의 겹쳐진 시트Polarizer사이에 패턴이 꼬집어 졌을 때 가시 광선을 사용하여 관찰 된, 원래 플레이트의 패턴을 정확하게 재생산하는 패턴이 관찰되었다 (도 3A) 일반적으로, 편광 방향이 직각이되도록 2 개의 편광기가 중첩되면 빛을 전송할 수 없습니다 또한, 두 편광기 사이에 비 형사 재료가 배치 되더라도 빛이 통과되지 않습니다 그러나, 결정 또는 액정과 같은 복굴절을 나타내는 물질이 두 편광기 사이에 배치 될 때, 빛의 일부는 편광기를 통해 전달되고 빛이 밝게 관찰된다 이 박람회에서, 비 이용성 부분 (비정형 고체 상) 및 복굴 자연 부분 (결정상)은 각각 어둡고 빛 부분이며 형태 패턴이다 자외선으로 패턴을 쓰는 것과 달리, 읽기시 가시 빛이 사용되므로 안트라센의 광도 이량 체화를 유발하지 않으므로 판독으로 인해 패턴의 파괴는 발생하지 않습니다 반면에,이 패턴이있는 박막이 200 ℃로 가열되었을 때, 전체 필름은 원래 재료로 돌아와 다시 결정화되어 패턴을 지울 수있다 (도 3B) 패턴을 지우고 나서 박막에서 동일한 가벼운 작문 작업을 수행함으로써 반복 패턴을 만들 수있었습니다 (그림 3C)
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그림 3 단계 변화에 의해 바카라 양방 된 패턴을 지울 수 있고 다른 패턴을 바카라 양방 할 수 있습니다 (a) 첫 번째 패턴이 작성되었을 때, (b) 박막 (a)가 패턴을 지우기 위해 200 ° C로 가열되었을 때 (c) 박막에 다른 패턴이 작성되었을 때 (b) |
위의 빛 패턴을 쓰고 지우는 메커니즘은도 4에 도시되어있다이 시간이 개발 된 유기 물질은 실온에서 안정적인 결정 단계를 나타낸다 (상태 A) 이 물질이 용융점 위로 가열되면 녹아서 비정질 상이되지만 냉각되면 정상적인 물질처럼 원래 결정상 (상태 A)으로 돌아갑니다 그러나, 용융 상태에서 자외선으로 조사 될 때, 이량 체가 형성되고, 이량 체가 실온으로 되돌아 가면, 비정질 상 (상태 B)로서 결정화되고 응고되지 않는다 이러한 방식으로, 자외선이 조사되는지 여부에 따라 두 상을 형성 할 수 있지만, 각상에서 바카라 양방적 특성의 차이로 인해 패턴이 기록 될 수있다 한편, 상태 B의 이량 체가 약 200 ℃로 가열 될 때, 원래 물질은 열 복귀 반응으로 인해 재생되고, 냉각시 결정 상 (상태 A)로 돌아온다 빛과 열을 사용한이 가역적 반응이 사용되기 때문에, 정보 레코드는 실온에서 오랫동안 저장 될 수 있으며, 또한 반복적으로 작성되고 지워질 수 있다는 사실도 특징으로합니다
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그림 4 실온에서 안정적 인 두 상 (결정상 및 비정질 고체 상) 사이의 가역적 바카라 양방 변화 메커니즘
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금속 재료는 현재 실제 사용중인 위상 변경 바카라 양방 기록 매체의 기록 층에 사용되므로 제조해야합니다스퍼터링장비와 같은 대형 장비가 필요합니다 한편, 유기 재료를 바카라 양방 층에 사용하는 경우, 용액 코팅 또는 용융 프레스로 바카라 양방 매체를 제조 할 수있어 큰 장비가 도입 될 필요가 없다
또한, 원료 안트라센만으로는 이와 같은 가역적 바카라 양방 변화를 일으킬 수 없습니다 바카라 양방과 같은 기능을 나타내는 것으로 예상되는 분자 구조는 광분능 유기 물질에서 AIST에 의해 얻은 지식을 활용하여 설계되었습니다
바카라 양방 기록 재료로서 실용적으로 만들기 위해서는 가열 중에 발생하는 산화 분해 반응을 억제하고, 반복 패턴 재 작성 특성을 개선하며, 글쓰기 중 고온으로 인해 물질의 확산을 억제하여 미세 패턴을 작성할 수 있어야합니다 이를 위해, 우리는 유기 합성 방법을 사용하여 화학 구조를 최적화하고 산소가 제거되지 않은 밀봉 프로세스와 같은 박사 공정을 개선 할 계획입니다 바카라 양방 정보 기록 외에도이 위상 변경 자료의 특성을 활용합니다Photolithography와 같은 추가 응용 프로그램을 계속 개발할 계획입니다
독립 행정 기관, 국립 선진 산업 과학 기술 연구소
Nanosystems Research Division Smart Material Group
연구 그룹 책임자 Kihara Hidemoto 이메일 :