JP2024022706A - 二光子吸収材料、記録媒体、情報の記録方法及び情報の読出方法 - Google Patents

二光子吸収材料、記録媒体、情報の記録方法及び情報の読出方法 Download PDF

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Abstract

【課題】短波長域の波長を有する光に対して二光子吸収特性を有する二光子吸収材料、記録媒体、情報の記録方法及び情報の読出方法を提供する。【解決手段】二光子吸収材料を含む記録媒体を用いた情報の記録方法であって、３９０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長を有する光を発するチタンサファイアレーザーなどのフェムト秒レーザーを用いる光源を準備し、光源からの光をレンズなどで集光して、記録媒体の記録領域に照射する。光が照射された記録領域では、物理変化又は化学変化が生じ、熱によって記録領域に存在するバインダーが変質して、記録領域の光学特性が変化することで、記録領域から放射される蛍光の光の強度又は蛍光の光の波長が変化する、これいにより、記録領域に情報が記録される。【選択図】図１Ａ

Description

本開示は、二光子吸収材料、記録媒体、情報の記録方法及び情報の読出方法に関する。
光吸収材料などの光学材料のうち、非線形光学（Non-Linear Optical）効果を有する材料は、非線形光学材料と呼ばれる。非線形光学効果とは、レーザー光などの強い光が物質に照射された場合に、その物質において、照射光の電場の２乗又は２乗より高次に比例した光学現象が生じることを意味する。光学現象としては、吸収、反射、散乱、発光などが挙げられる。照射光の電場の２乗に比例する二次の非線形光学効果としては、第二高調波発生（ＳＨＧ）、ポッケルス効果、パラメトリック効果などが挙げられる。照射光の電場の３乗に比例する三次の非線形光学効果としては、二光子吸収、多光子吸収、第三高調波発生（ＴＨＧ）、カー効果などが挙げられる。
非線形光学材料について、これまでに多くの研究が盛んに進められている。特に、非線形光学材料として、単結晶を容易に調製できる無機材料が開発されている。近年では、有機材料からなる非線形光学材料の開発が期待されている。有機材料からなる非線形光学材料としては、有機色素などが挙げられる。有機材料は、無機材料と比較して、高い設計自由度を有するだけでなく、大きい非線形光学定数を有する。さらに、有機材料では、非線形応答が高速で行われる。本明細書では、有機材料を含む非線形光学材料を有機非線形光学材料と呼ぶことがある。
特許第５８２１６６１号公報
Harry L. Anderson et al, "Two-Photon Absorption and the Design of Two-Photon Dyes", Angew. Chem. Int. Ed. 2009, Vol. 48, p. 3244-3266.
短波長域の波長を有する光に対して二光子吸収特性を有する新たな二光子吸収材料が求められている。
本開示の一態様における二光子吸収材料は、
下記式（１）で表される化合物を含む。
Figure 2024022706000002
 前記式（１）において、Ｒ1からＲ30は、互いに独立して、Ｈ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｉ及びＢｒからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含み、Ｌ1からＬ3は、互いに独立して、下記式（２）又は（３）で表される。
Figure 2024022706000003
 前記式（２）において、ｎは、１又は２であり、前記式（３）において、Ｒ31からＲ34は、互いに独立して、Ｈ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｉ及びＢｒからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む。
本開示は、短波長域の波長を有する光に対して二光子吸収特性を有する新たな二光子吸収材料を提供する。
図１Ａは、本開示の一実施形態にかかる二光子吸収材料を含む記録媒体を用いた情報の記録方法に関するフローチャートである。 図１Ｂは、本開示の一実施形態にかかる二光子吸収材料を含む記録媒体を用いた情報の読出方法に関するフローチャートである。 図２は、化合物（９）－１の1Ｈ－ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。 図３は、化合物（９）－２の1Ｈ－ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。 図４は、化合物（１３）－７の1Ｈ－ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
（本開示の基礎となった知見）
有機非線形光学材料では、二光子吸収材料が特に注目を集めている。二光子吸収とは、化合物が二つの光子をほとんど同時に吸収して励起状態へ遷移する現象を意味する。二光子吸収としては、非共鳴二光子吸収及び共鳴二光子吸収が知られている。非共鳴二光子吸収は、一光子の吸収帯が存在しない波長域での二光子吸収を意味する。非共鳴二光子吸収では、化合物は、２つの光子をほとんど同時に吸収し、高次の励起状態に遷移する。共鳴二光子吸収では、化合物が１つ目の光子を吸収してから、２つ目の光子をさらに吸収することによって、より高次の励起状態に遷移する。共鳴二光子吸収では、化合物は、２つの光子を逐次的に吸収する。
非共鳴二光子吸収において、化合物による光の吸収量は、通常、照射光強度の２乗に比例する。そのため、例えば、レンズによって集光された光について、光強度が大きい焦点付近のみで化合物による二光子吸収を生じさせることができる。すなわち、二光子吸収材料を含む試料において、所望の位置のみで化合物を励起することができる。このように、非共鳴二光子吸収が生じる化合物は、極めて高い空間分解能をもたらすため、三次元光メモリの記録層、光造形用の光硬化性樹脂組成物などの用途への応用が検討されている。
三次元光メモリの記録層、光造形用の光硬化性樹脂組成物などに用いられる二光子吸収材料の研究は、盛んに行われている。二光子吸収材料では、二光子吸収の効率を示す指標として、二光子吸収断面積（ＧＭ値）が用いられる。二光子吸収断面積の単位は、ＧＭ（１０-50ｃｍ4・ｓ・ｍｏｌｅｃｕｌｅ-1・ｐｈｏｔｏｎ-1）である。これまでに、５００ＧＭを上回る程度に大きい二光子吸収断面積を有する化合物が多数報告されている（例えば、非特許文献１）。しかし、ほとんどの報告において、二光子吸収断面積は、６００ｎｍよりも長い波長を有するレーザー光を用いて測定されている。特に、レーザー光として、７５０ｎｍよりも長い波長を有する近赤外線が利用されることもある。
しかし、二光子吸収材料を産業用途に応用するためには、より短い波長を有するレーザー光を照射したときに、大きい二光子吸収断面積を有する材料が必要とされる。例えば、光メモリの分野では、集光したレーザー光の回折限界の観点から、より微細な集光スポットを実現するために、短い波長を有するレーザー光が用いられる。多層構造の三次元光メモリでは、極めて高い空間分解能を有する二光子吸収材料を用いることによって、飛躍的に記録密度を向上させることができる。特に、三次元光メモリの用途において、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスクの規格では、４０５ｎｍの中心波長を有するレーザー光が用いられる。そのため、このレーザー光と同じ波長域の光に対して、大きい二光子吸収断面積を有する化合物が開発されれば、産業の発展に大きく貢献できる。
特許文献１には、波長が４００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下であり、かつ高い強度を有するパルスレーザー光に対して非線形光吸収を示す化合物が示されている。この化合物では、３つの芳香族炭化水素が窒素原子と結合している。すなわち、この化合物は、窒素原子を中心とする三分岐構造を有する。しかし、この化合物は、現段階で実用化に至っておらず、研究の域を出ていない。さらに、この化合物の二光子吸収断面積には、改良の余地がある。例えば、小さい二光子吸収断面積を有する化合物を三次元光メモリに用いた場合、レーザー光の光強度を向上させる必要が生じることがある。そのため、産業上の利用可能性をさらに向上させる観点からは、４０５ｎｍ付近の波長を有する光に対して、より大きい二光子吸収断面積を有する化合物が求められている。
本発明者らは、鋭意検討の結果、後述する式（１）で表される化合物が、短波長域の波長を有する光に対して、優れた二光子吸収特性を有することを新たに見出した。本明細書において、短波長域は、４０５ｎｍを含む波長域を意味し、例えば、３９０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長域を意味する。特に、式（１）で表される化合物は、４０５ｎｍ付近の波長を有する光に対して、大きい二光子吸収断面積を有する。
（本開示に係る一態様の概要）
本開示の第１態様にかかる二光子吸収材料は、
下記式（１）で表される化合物を含む。
Figure 2024022706000004
 前記式（１）において、Ｒ1からＲ30は、互いに独立して、Ｈ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｉ及びＢｒからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含み、Ｌ1からＬ3は、互いに独立して、下記式（２）又は（３）で表される。
Figure 2024022706000005
 前記式（２）において、ｎは、１又は２であり、前記式（３）において、Ｒ31からＲ34は、互いに独立して、Ｈ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｉ及びＢｒからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む。
第１態様によれば、二光子吸収材料は、短波長域の波長を有する光に対して、優れた二光子吸収特性を有する。
本開示の第２態様において、例えば、第１態様にかかる二光子吸収材料では、前記化合物は、下記式（４）で表されてもよい。
Figure 2024022706000006
本開示の第３態様において、例えば、第１態様にかかる二光子吸収材料では、前記化合物は、下記式（５）で表されてもよい。
Figure 2024022706000007
本開示の第４態様において、例えば、第１態様にかかる二光子吸収材料では、前記化合物は、下記式（６）で表されてもよい。
Figure 2024022706000008
 前記式（６）において、Ｒ35からＲ46は、互いに独立して、Ｈ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｉ及びＢｒからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む。
本開示の第５態様において、例えば、第１から第４態様のいずれか１つにかかる二光子吸収材料では、前記Ｒ1から前記Ｒ30は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、不飽和炭化水素基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アミド基、ニトリル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、チオール基、アルキルチオ基、スルホン酸基、アシルチオ基、アルキルスルホニル基、スルホンアミド基、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基又はニトロ基であってもよい。
本開示の第６態様において、例えば、第１から第５態様のいずれか１つにかかる二光子吸収材料では、前記Ｒ16から前記Ｒ18、前記Ｒ21から前記Ｒ23、及び、前記Ｒ26から前記Ｒ28からなる群より選ばれる少なくとも１つは、電子供与基又は電子求引基であってもよい。
本開示の第７態様において、例えば、第６態様にかかる二光子吸収材料では、前記電子求引基は、カルボキシル基又はアルコキシカルボニル基であってもよい。
本開示の第８態様において、例えば、第６又は第７態様にかかる二光子吸収材料では、前記電子求引基は、－ＣＯＯ（ＣＨ2）3ＣＨ3であってもよい。
本開示の第９態様において、例えば、第１から第８態様のいずれか１つにかかる二光子吸収材料では、前記Ｒ1から前記Ｒ6からなる群より選ばれる少なくとも１つは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上５以下のアルキル基、炭素数７以上のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、不飽和炭化水素基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アミド基、ニトリル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、チオール基、アルキルチオ基、スルホン酸基、アシルチオ基、アルキルスルホニル基、スルホンアミド基、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基又はニトロ基であってもよい。
本開示の第１０態様において、例えば、第１又は第２態様にかかる二光子吸収材料では、前記化合物が下記式（７）で表される場合、前記Ｒ16、前記Ｒ21及び前記Ｒ26からなる群より選ばれる少なくとも１つは、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、不飽和炭化水素基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アミド基、ニトリル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、チオール基、アルキルチオ基、スルホン酸基、アシルチオ基、アルキルスルホニル基、スルホンアミド基、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基又はニトロ基であってもよい。
Figure 2024022706000009
本開示の第１１態様において、例えば、第１から第１０態様のいずれか１つにかかる二光子吸収材料は、３９０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長を有する光を利用するデバイスに用いられてもよい。
第２から第１１態様によれば、二光子吸収材料は、短波長域の波長を有する光に対して、優れた二光子吸収特性を有する。この二光子吸収材料は、３９０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長を有する光を利用するデバイスの用途に適している。
本開示の第１２態様にかかる記録媒体は、
第１から第１１態様のいずれか１つにかかる二光子吸収材料を含む。
第１２態様によれば、二光子吸収材料は、短波長域の波長を有する光に対して、優れた二光子吸収特性を有する。このような二光子吸収材料を含む記録媒体は、高い記録密度で情報を記録することができる。
本開示の第１３態様にかかる情報の記録方法は、
３９０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長を有する光を発する光源を準備し、
前記光源からの前記光を集光して、第１から第１１態様のいずれか１つにかかる二光子吸収材料を含む記録媒体における記録領域に照射する、
ことを含む。
第１３態様によれば、二光子吸収材料は、短波長域の波長を有する光に対して、優れた二光子吸収特性を有する。このような二光子吸収材料を含む記録媒体を用いた情報の記録方法によれば、高い記録密度で情報を記録することができる。
本開示の第１４態様にかかる情報の読出方法は、例えば、第１３態様にかかる記録方法によって記録された情報の読出方法であって、
前記読出方法は、
前記記録媒体における記録領域に対して光を照射することによって、前記記録領域の光学特性を測定し、
前記光学特性に基づいて、前記記録領域に情報が記録されているか否かを判定する、
ことを含む。
本開示の第１５態様において、例えば、第１４態様にかかる情報の読出方法では、前記光学特性は、前記記録領域で反射した光の強度であってもよい。
第１４又は第１５態様によれば、情報が記録された記録領域を容易に判別できる。
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本開示は、以下の実施形態に限定されない。
（実施形態）
本実施形態の二光子吸収材料は、下記式（１）で表される化合物Ａを含む。
Figure 2024022706000010
式（１）において、Ｒ1からＲ30は、互いに独立して、Ｈ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｉ及びＢｒからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む。Ｒ1からＲ30は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、不飽和炭化水素基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アミド基、ニトリル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、チオール基、アルキルチオ基、スルホン酸基、アシルチオ基、アルキルスルホニル基、スルホンアミド基、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基又はニトロ基であってもよい。
ハロゲン原子としては、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉなどが挙げられる。本明細書では、ハロゲン原子をハロゲン基と呼ぶことがある。
アルキル基の炭素数は、特に限定されず、例えば１以上２０以下である。アルキル基の炭素数は、化合物Ａを容易に合成できる観点から、１以上１０以下であってもよく、１以上５以下であってもよい。場合によっては、アルキル基の炭素数は、７以上であってもよい。アルキル基の炭素数を調節することによって、化合物Ａについて、溶媒又は樹脂組成物に対する溶解性を調節することができる。アルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよく、環状であってもよい。アルキル基に含まれる少なくとも１つの水素原子は、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む基によって置換されていてもよい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、２－メチルブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、２，３－ジメチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、２－メトキシブチル基、６－メトキシヘキシル基などが挙げられる。
ハロゲン化アルキル基とは、アルキル基に含まれる少なくとも１つの水素原子がハロゲン原子によって置換された基を意味する。ハロゲン化アルキル基は、アルキル基に含まれる全ての水素原子がハロゲン原子によって置換された基であってもよい。アルキル基としては、例えば、上述したものが挙げられる。ハロゲン化アルキル基の具体例は、－ＣＦ3である。
不飽和炭化水素基は、炭素－炭素二重結合、炭素－炭素三重結合などの不飽和結合を含む。不飽和炭化水素基に含まれる不飽和結合の数は、例えば１以上５以下である。不飽和炭化水素基の炭素数は、特に限定されず、例えば２以上２０以下であり、２以上１０以下であってもよく、２以上５以下であってもよい。不飽和炭化水素基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよく、環状であってもよい。不飽和炭化水素基に含まれる少なくとも１つの水素原子は、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む基によって置換されていてもよい。不飽和炭化水素基としては、ビニル基、エチニル基などが挙げられる。
ヒドロキシル基は、－ＯＨで表される。カルボキシル基は、－ＣＯＯＨで表される。アルコキシカルボニル基は、－ＣＯＯＲaで表される。アシル基は、－ＣＯＲbで表される。アミド基は、－ＣＯＮＲcＲdで表される。ニトリル基は、－ＣＮで表される。アルコキシ基は、－ＯＲeで表される。アシルオキシ基は、－ＯＣＯＲfで表される。チオール基は、－ＳＨで表される。アルキルチオ基は、－ＳＲgで表される。スルホン酸基は、－ＳＯ3Ｈで表される。アシルチオ基は、－ＳＣＯＲhで表される。アルキルスルホニル基は、－ＳＯ2Ｒiで表される。スルホンアミド基は、－ＳＯ2ＮＲjＲkで表される。１級アミノ基は、－ＮＨ2で表される。２級アミノ基は、－ＮＨＲlで表される。３級アミノ基は、－ＮＲmＲnで表される。ニトロ基は、－ＮＯ2で表される。ＲaからＲnは、互いに独立して、アルキル基である。アルキル基としては、例えば、上述したものが挙げられる。ただし、アミド基のＲc及びＲd、並びに、スルホンアミド基のＲj及びＲkは、互いに独立して、水素原子であってもよい。
アルコキシカルボニル基の具体例は、－ＣＯＯＣＨ3、－ＣＯＯ（ＣＨ2）3ＣＨ3及び－ＣＯＯ（ＣＨ2）7ＣＨ3である。アシル基の具体例は、－ＣＯＣＨ3である。アミド基の具体例は、－ＣＯＮＨ2である。アルコキシ基の具体例は、メトキシ基、エトキシ基、２－メトキシエトキシ基、ブトキシ基、２－メチルブトキシ基、２－メトキシブトキシ基、４－エチルチオブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基、トリデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ペンタデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、ヘプタデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、ノナデシルオキシ基及びエイコシルオキシ基である。アシルオキシ基の具体例は、－ＯＣＯＣＨ3である。アルキルチオ基の具体例は、－ＳＣＨ3である。アシルチオ基の具体例は、－ＳＣＯＣＨ3である。アルキルスルホニル基の具体例は、－ＳＯ2ＣＨ3である。スルホンアミド基の具体例は、－ＳＯ2ＮＨ2である。３級アミノ基の具体例は、－Ｎ（ＣＨ3）2である。
式（１）において、Ｒ1からＲ6からなる群より選ばれる少なくとも１つは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上５以下のアルキル基、炭素数７以上のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、不飽和炭化水素基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アミド基、ニトリル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、チオール基、アルキルチオ基、スルホン酸基、アシルチオ基、アルキルスルホニル基、スルホンアミド基、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基又はニトロ基であってもよい。Ｒ1からＲ6は、互いに独立して、水素原子、炭素数１以上５以下のアルキル基又は炭素数７以上のアルキル基であってもよく、炭素数１以上５以下のアルキル基であってもよい。Ｒ1からＲ6のそれぞれは、メチル基であってもよい。
式（１）において、Ｒ7からＲ15、Ｒ19、Ｒ20、Ｒ24、Ｒ25、Ｒ29及びＲ30のそれぞれは、小さい体積を有していてもよい。このとき、Ｒ7からＲ15、Ｒ19、Ｒ20、Ｒ24、Ｒ25、Ｒ29及びＲ30において、立体障害が生じにくい。そのため、化合物Ａにおいて、π電子共役系の平面性が向上することによって、化合物Ａが大きい二光子吸収断面積を有する傾向がある。Ｒ7からＲ15、Ｒ19、Ｒ20、Ｒ24、Ｒ25、Ｒ29及びＲ30のそれぞれは、水素原子であってもよい。
式（１）において、Ｒ16からＲ18、Ｒ21からＲ23、及び、Ｒ26からＲ28からなる群より選ばれる少なくとも１つは、電子供与基又は電子求引基であってもよい。Ｒ16からＲ18、Ｒ21からＲ23、及び、Ｒ26からＲ28について、電子供与性又は電子求引性が大きければ大きいほど、化合物Ａ内の電子の偏りが大きい。化合物Ａ内の電子の偏りが大きい場合、化合物Ａが励起されたときに、電子が化合物Ａ内を大きく移動する傾向がある。このような化合物Ａは、より優れた二光子吸収特性を有することがある。言い換えると、Ｒ16からＲ18、Ｒ21からＲ23、及び、Ｒ26からＲ28からなる群より選ばれる少なくとも１つが電子供与基又は電子求引基であるとき、化合物Ａは、大きい二光子吸収断面積を有することがある。ただし、Ｒ17、Ｒ18、Ｒ22、Ｒ23、Ｒ27及びＲ28のそれぞれは、水素原子であってもよい。Ｒ16、Ｒ21及びＲ26からなる群より選ばれる少なくとも１つが電子供与基又は電子求引基であってもよい。
電子求引基とは、例えば、ハメット式における置換基定数であるσp値が正の値である置換基を意味する。電子求引基としては、ハロゲン原子、カルボキシル基、ニトロ基、チオール基、スルホン酸基、アシルオキシ基、アルキルチオ基、アルキルスルホニル基、スルホンアミド基、アシル基、アシルチオ基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン化アルキル基などが挙げられる。電子求引基は、カルボキシル基又はアルコキシカルボニル基であってもよく、－ＣＯＯ（ＣＨ2）3ＣＨ3であってもよい。
電子供与基とは、例えば、上記のσp値が負の値である置換基を意味する。電子供与基としては、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、アミノ基などが挙げられる。電子供与基は、アルキル基又はアルコキシ基であってもよい。
式（１）において、Ｌ1からＬ3は、互いに独立して、下記式（２）又は（３）で表される。
Figure 2024022706000011
式（２）において、ｎは、１又は２である。式（３）において、Ｒ31からＲ34は、互いに独立して、Ｈ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｉ及びＢｒからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む。Ｒ31からＲ34は、互いに独立して、水素原子又はＲ1からＲ30で上述した置換基であってもよい。Ｒ31からＲ34のそれぞれは、小さい体積を有していてもよい。このとき、Ｒ31からＲ34において、立体障害が生じにくい。そのため、化合物Ａにおいて、π電子共役系の平面性が向上することによって、化合物Ａが大きい二光子吸収断面積を有する傾向がある。Ｒ31からＲ34のそれぞれは、水素原子であってもよい。
Ｌ1からＬ3のそれぞれは、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。一例として、Ｌ1からＬ3のそれぞれが式（２）で表されてもよい。化合物Ａは、下記式（４）で表される化合物Ｂであってもよい。
Figure 2024022706000012
なお、化合物Ａが下記式（７）で表される化合物Ｃである場合、Ｒ16、Ｒ21及びＲ26からなる群より選ばれる少なくとも１つは、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、不飽和炭化水素基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アミド基、ニトリル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、チオール基、アルキルチオ基、スルホン酸基、アシルチオ基、アルキルスルホニル基、スルホンアミド基、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基又はニトロ基であってもよい。
Figure 2024022706000013
式（４）で表される化合物Ｂの具体例としては、下記式（８）で表される化合物Ｄが挙げられる。
Figure 2024022706000014
式（８）において、複数のＺは、互いに同じである。複数のＺは、それぞれ、式（４）のＲ16、Ｒ21及びＲ26に対応する。式（８）のＺの具体例を下記の表１に示す。式（８）において、複数のＺは、－ＣＯＯＨ又は－ＣＯＯ（ＣＨ2）3ＣＨ3であってもよい。
Figure 2024022706000015
式（８）において、複数のＸは、互いに同じである。複数のＸは、それぞれ、式（４）のＲ1からＲ6に対応する。複数のＸは、上記の表１に示された水素原子又は置換基であってもよい。式（８）において、複数のＸは、－ＣＨ3であってもよい。すなわち、式（８）で表される化合物Ｄは、下記式（９）で表される化合物Ｅであってもよい。
Figure 2024022706000016
化合物Ａは、下記式（５）で表される化合物Ｆであってもよい。
Figure 2024022706000017
化合物Ｆの具体例としては、下記式（１０）で表される化合物Ｇが挙げられる。
Figure 2024022706000018
式（１０）において、複数のＺは、互いに同じである。複数のＺは、それぞれ、式（５）のＲ16、Ｒ21及びＲ26に対応する。複数のＺは、上記の表１に示された水素原子又は置換基であってもよい。
式（１０）において、複数のＸは、互いに同じである。複数のＸは、それぞれ、式（５）のＲ1からＲ6に対応する。複数のＸは、上記の表１に示された水素原子又は置換基であってもよい。式（１０）において、複数のＸは、－ＣＨ3であってもよい。すなわち、式（１０）で表される化合物Ｇは、下記式（１１）で表される化合物Ｈであってもよい。
Figure 2024022706000019
式（１）のＬ1からＬ3のそれぞれは、式（３）で表されてもよい。化合物Ａは、下記式（６）で表される化合物Ｉであってもよい。
Figure 2024022706000020
式（６）において、Ｒ35からＲ46は、互いに独立して、Ｈ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｉ及びＢｒからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む。Ｒ35からＲ46のそれぞれは、式（３）のＲ31からＲ34のいずれかに対応している。
化合物Ｉの具体例としては、下記式（１２）で表される化合物Ｊが挙げられる。
Figure 2024022706000021
式（１２）において、複数のＺは、互いに同じである。複数のＺは、それぞれ、式（６）のＲ16、Ｒ21及びＲ26に対応する。複数のＺは、上記の表１に示された水素原子又は置換基であってもよい。式（１２）において、複数のＺは、－Ｈであってもよい。
式（１２）において、複数のＸは、互いに同じである。複数のＸは、それぞれ、式（６）のＲ1からＲ6に対応する。複数のＸは、上記の表１に示された水素原子又は置換基であってもよい。式（１２）において、複数のＸは、－ＣＨ3であってもよい。すなわち、式（１２）で表される化合物Ｊは、下記式（１３）で表される化合物Ｋであってもよい。
Figure 2024022706000022
式（９）で表される化合物Ｅ、式（１１）で表される化合物Ｈ、及び、式（１３）で表される化合物Ｋの合成方法は、特に限定されない。化合物Ｅ，Ｈ及びＫは、例えば、以下の方法によって合成することができる。まず、下記式（１４）で表される化合物Ｌを準備する。化合物Ｌは、１０，１５－ジヒドロ－２，７，１２－トリヨード－５，５，１０，１０，１５，１５－ヘキサメチル－５Ｈ－トリベンゾ［ａ，ｆ，ｋ］トリンデンである。
Figure 2024022706000023
次に、化合物Ｌと、末端アルキンを有する化合物Ｍとについて、薗頭カップリング反応を行う。これにより、化合物Ｅ，Ｈ及びＫを合成することができる。化合物Ｍの構造は、目的の化合物の構造に応じて定まる。カップリング反応の条件は、例えば、化合物Ｌ及びＭに応じて適切に調整することができる。
式（１）で表される化合物Ａは、短波長域の波長を有する光に対して、優れた二光子吸収特性を有する。一例として、４０５ｎｍの波長を有する光を化合物Ａに照射したときに、化合物Ａにおいて、二光子吸収が顕著に生じる。
４０５ｎｍの波長を有する光に対する化合物Ａの二光子吸収断面積は、１５００ＧＭ以上であってもよく、２０００ＧＭ以上であってもよく、３０００ＧＭ以上であってもよく、４０００ＧＭ以上であってもよく、５０００ＧＭ以上であってもよく、１００００ＧＭ以上であってもよい。化合物Ａの二光子吸収断面積の上限値は、特に限定されず、例えば３０００００ＧＭである。二光子吸収断面積は、例えば、J. Opt. Soc. Am. B, 2003, Vol. 20, p. 529.に記載されたＺスキャン法によって測定することができる。Ｚスキャン法は、非線形光学定数を測定するための方法として広く用いられている。Ｚスキャン法では、レーザービームが集光する焦点付近において、当該ビームの照射方向に沿って測定試料を移動させる。このとき、測定試料を透過した光の光量の変化を記録する。Ｚスキャン法では、測定試料の位置に応じて、入射光のパワー密度が変化する。そのため、測定試料が非線形吸収を行う場合、測定試料がレーザービームの焦点付近に位置すると、透過光の光量が減衰する。入射光の強度、測定試料の厚さ、測定試料における化合物Ａの濃度などから予測される理論曲線に対して、透過光量の変化についてフィッティングを行うことによって二光子吸収断面積を算出することができる。
化合物Ａが二光子吸収するとき、化合物Ａは、化合物Ａに照射された光の約２倍のエネルギーを吸収する。４０５ｎｍの波長を有する光の約２倍のエネルギーを有する光の波長は、例えば、２００ｎｍである。すなわち、２００ｎｍ付近の波長を有する光を化合物Ａに照射したときに、化合物Ａにおいて、一光子吸収が生じてもよい。さらに、化合物Ａでは、二光子吸収が生じる波長域の近傍の波長を有する光について、一光子吸収が生じてもよい。
本実施形態の二光子吸収材料は、式（１）で表される化合物Ａを主成分として含んでいてもよい。「主成分」とは、二光子吸収材料に重量比で最も多く含まれた成分を意味する。二光子吸収材料は、例えば、実質的に化合物Ａからなる。「実質的に～からなる」は、言及された材料の本質的特徴を変更する他の成分を排除することを意味する。ただし、二光子吸収材料は、化合物Ａの他に不純物を含んでいてもよい。本実施形態の二光子吸収材料は、式（１）で表される化合物Ａを含むため、短波長域の波長を有する光に対して、優れた二光子吸収特性を有する。
本実施形態の二光子吸収材料は、例えば、短波長域の波長を有する光を利用するデバイスに用いられる。すなわち、本開示は、その別の側面から、３９０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長を有する光を利用するデバイスに用いられる二光子吸収材料であって、式（１）で表される化合物Ａを含む、二光子吸収材料を提供する。このようなデバイスとしては、記録媒体、造形機、蛍光顕微鏡などが挙げられる。記録媒体としては、例えば、三次元光メモリが挙げられる。三次元光メモリの具体例は、三次元光ディスクである。造形機としては、例えば、３Ｄプリンタなどの光造形機が挙げられる。蛍光顕微鏡としては、例えば、二光子蛍光顕微鏡が挙げられる。これらのデバイスで利用される光は、例えば、その焦点付近において、高い光子密度を有する。デバイスで利用される光の焦点付近でのパワー密度は、例えば、０．１Ｗ／ｃｍ2以上１．０×１０20Ｗ／ｃｍ2以下である。この光の焦点付近でのパワー密度は、１．０Ｗ／ｃｍ2以上であってもよく、１．０×１０2Ｗ／ｃｍ2以上であってもよく、１．０×１０5Ｗ／ｃｍ2以上であってもよい。デバイスの光源としては、例えば、チタンサファイアレーザーなどのフェムト秒レーザー、又は、半導体レーザーなどのピコ秒からナノ秒のパルス幅を有するパルスレーザーを用いることができる。
記録媒体は、例えば、記録層と呼ばれる薄膜を備えている。記録媒体において、記録層に情報が記録される。一例として、記録層としての薄膜が本実施形態の二光子吸収材料を含んでいる。すなわち、本開示は、その別の側面から、式（１）で表される化合物Ａを含む二光子吸収材料を備えた、記録媒体を提供する。
記録層は、二光子吸収材料以外に、バインダーとして機能する高分子化合物をさらに含んでいてもよい。記録媒体は、記録層の他に誘電体層を備えていてもよい。記録媒体は、例えば、複数の記録層と複数の誘電体層とを備える。記録媒体において、複数の記録層と複数の誘電体層とが交互に積層されていてもよい。
次に、上記の記録媒体を用いた情報の記録方法について説明する。図１Ａは、上記の記録媒体を用いた情報の記録方法に関するフローチャートである。まず、ステップＳ１１において、３９０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長を有する光を発する光源を準備する。光源としては、例えば、チタンサファイアレーザーなどのフェムト秒レーザーを用いることができる。光源として、半導体レーザーなどのピコ秒からナノ秒のパルス幅を有するパルスレーザーを用いてもよい。次に、ステップＳ１２において、光源からの光をレンズなどで集光して、記録媒体における記録領域に照射する。この光の焦点付近でのパワー密度は、例えば、０．１Ｗ／ｃｍ2以上１．０×１０20Ｗ／ｃｍ2以下である。この光の焦点付近でのパワー密度は、１．０Ｗ／ｃｍ2以上であってもよく、１．０×１０2Ｗ／ｃｍ2以上であってもよく、１．０×１０5Ｗ／ｃｍ2以上であってもよい。本明細書において、記録領域とは、記録層に存在し、光が照射されることによって情報を記録できるスポットを意味する。
上記の光が照射された記録領域では、物理変化又は化学変化が生じる。例えば、光を吸収した化合物Ａが遷移状態から基底状態に戻るときに熱が生じる。この熱によって、記録領域に存在するバインダーが変質する。これにより、記録領域の光学特性が変化する。例えば、記録領域で反射する光の強度、記録領域での光の反射率、記録領域での光の吸収率、記録領域での光の屈折率などが変化する。光が照射された記録領域では、記録領域から放射される蛍光の光の強度、又は蛍光の光の波長が変化することもある。これにより、記録領域に情報を記録することができる（ステップＳ１３）。
次に、上記の記録媒体を用いた情報の読出方法について説明する。図１Ｂは、上記の記録媒体を用いた情報の読出方法に関するフローチャートである。まず、ステップＳ２１において、記録媒体における記録領域に対して光を照射する。ステップＳ２１で用いる光は、記録媒体に情報を記録するために利用した光と同じであってもよく、異なっていてもよい。次に、ステップＳ２２において、記録領域の光学特性を測定する。ステップＳ２２では、例えば、記録領域の光学特性として、記録領域で反射した光の強度を測定する。ステップＳ２２では、記録領域の光学特性として、記録領域での光の反射率、記録領域での光の吸収率、記録領域での光の屈折率、記録領域から放射された蛍光の光の強度、蛍光の光の波長などを測定してもよい。
次に、ステップＳ２３において、記録領域の光学特性に基づいて、記録領域に情報が記録されているか否かを判定する。例えば、記録領域で反射した光の強度が特定の値以下である場合に、記録領域に情報が記録されていると判定する。一方、記録領域で反射した光の強度が特定の値を上回っている場合に、記録領域に情報が記録されていないと判定する。記録領域に情報が記録されていないと判定した場合、ステップＳ２１に戻り、他の記録領域に対して同様の操作を行う。記録領域に情報が記録されていると判定した場合、ステップＳ２４において、情報の読出を行う。
上記の記録媒体を用いた情報の記録方法及び読出方法は、例えば、公知の記録装置によって行うことができる。記録装置は、例えば、記録媒体における記録領域に光を照射する光源と、記録領域の光学特性を測定する測定器と、光源及び測定器を制御する制御器と、を備えている。
造形機は、例えば、光硬化性樹脂組成物に光を照射し、その樹脂組成物を硬化させることによって造形を行う。一例として、光造形用の光硬化性樹脂組成物が本実施形態の二光子吸収材料を含んでいる。光硬化性樹脂組成物は、例えば、二光子吸収材料の他に、重合性を有する化合物と、重合開始剤とを含む。光硬化性樹脂組成物は、バインダー樹脂などの添加剤をさらに含んでいてもよい。光硬化性樹脂組成物は、エポキシ樹脂を含んでいてもよい。
蛍光顕微鏡によれば、例えば、蛍光色素材料を含む生体試料に光を照射し、当該色素材料から放射された蛍光を観察することができる。一例として、生体試料に添加されるべき蛍光色素材料が本実施形態の二光子吸収材料を含んでいる。
以下、実施例により本開示をさらに詳細に説明する。なお、以下の実施例は一例であり、本開示は以下の実施例に限定されない。本開示では、実施例で用いられた化合物を「化合物（Ｘ）－Ｙ」と表記する。「Ｘ」は、化合物の構造式を意味する。「Ｙ」は、式（Ｘ）におけるＺの種類を意味する。例えば、化合物（９）－１とは、式（９）で表され、かつＺが表１に示された置換基１（－ＣＯＯ（ＣＨ2）3ＣＨ3）である化合物を意味する。
［化合物（９）－１］
まず、１００ｍＬのナス型フラスコに、原料として１０，１５－ジヒドロ－２，７，１２－トリヨード－５，５，１０，１０，１５，１５－ヘキサメチル－５Ｈ－トリベンゾ［ａ，ｆ，ｋ］トリンデン（東京化成工業社製）及び４－エチニル安息香酸ブチルと、溶媒としてテトラヒドロフラン（ＴＨＦ、富士フイルム和光純薬社製）及びジイソプロピルアミン（東京化成工業社製）とを投入し、原料を溶媒に溶解させた。得られた溶液に、触媒量のビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロリド及びヨウ化銅（Ｉ）をさらに加えた。次に、この溶液を室温下で１２時間撹拌した。得られた反応溶液から溶媒を除去した後、酢酸エチル（富士フイルム和光純薬社製）を用いて抽出処理を行った。得られた抽出液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製し、化合物（９）－１を得た。化合物（９）－１は、上述した式（９）で表される化合物Ｅについて、複数のＺが－ＣＯＯ（ＣＨ2）3ＣＨ3である化合物に相当する。化合物（９）－１は、1Ｈ－ＮＭＲにより同定した。図２は、化合物（９）－１の1Ｈ－ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。化合物（９）－１の1Ｈ－ＮＭＲスペクトルは、以下のとおりであった。
1H-NMR (600MHz, CHLOROFORM-D) δ8.29 (d, J=8.3Hz, 3H), 8.06 (d, J=8.3Hz, 6H), 7.74 (s, 3H), 7.66-7.62 (m, 9H), 4.36 (t, J=6.5Hz, 6H), 1.91 (s, 18H), 1.81-1.76 (m, 6H), 1.51 (td, J=14.8, 7.6Hz, 6H), 1.01 (t, J=7.2Hz, 9H).
［化合物（９）－２］
まず、１００ｍＬのナス型フラスコに、原料として上記の化合物（９）－１と、溶媒としてＴＨＦ（富士フイルム和光純薬社製）とを投入し、原料を溶媒に溶解させた。次に、水酸化カリウム（富士フイルム和光純薬社製）をさらに加えた。得られた溶液について、スターラーを用いて撹拌しながら１２時間、加熱還流を行った。溶液中での反応が終了してから、溶液に希塩酸を添加した。これにより、溶液が酸性化し、固体が析出した。この固体を酢酸エチル（富士フイルム和光純薬社製）で洗浄することによって化合物（９）－２を得た。化合物（９）－２は、上述した式（９）で表される化合物Ｅについて、複数のＺが－ＣＯＯＨである化合物に相当する。化合物（９）－２は、1Ｈ－ＮＭＲにより同定した。図３は、化合物（９）－２の1Ｈ－ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。化合物（９）－２の1Ｈ－ＮＭＲスペクトルは、以下のとおりであった。
1H-NMR (600MHz, DMSO-D6) δ13.18 (s, 3H), 8.33 (d, J=8.3Hz, 3H), 8.02-8.00 (m, 9H), 7.74 (d, J=7.3Hz, 9H), 1.86 (s, 18H).
［化合物（１３）－７］
まず、１００ｍＬのナス型フラスコに、原料として１０，１５－ジヒドロ－２，７，１２－トリヨード－５，５，１０，１０，１５，１５－ヘキサメチル－５Ｈ－トリベンゾ［ａ，ｆ，ｋ］トリンデン（東京化成工業社製）及び１－エチニル－４－（フェニルエチニル）ベンゼンと、溶媒としてＴＨＦ（富士フイルム和光純薬社製）及びジイソプロピルアミン（東京化成工業社製）とを投入し、原料を溶媒に溶解させた。得られた溶液に、触媒量のビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロリド及びヨウ化銅（Ｉ）をさらに加えた。次に、この溶液を室温下で１２時間撹拌した。得られた反応溶液から溶媒を除去した後、クロロホルム（富士フイルム和光純薬社製）を用いて抽出処理を行った。得られた抽出液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製し、化合物（１３）－７を得た。化合物（１３）－７は、上述した式（１３）で表される化合物Ｋについて、複数のＺが水素原子である化合物に相当する。化合物（１３）－７は、1Ｈ－ＮＭＲにより同定した。図４は、化合物（１３）－７の1Ｈ－ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。化合物（１３）－７の1Ｈ－ＮＭＲスペクトルは、以下のとおりであった。
1H-NMR (600MHz, CHLOROFORM-D) δ8.28 (d, J=8.3Hz, 3H), 7.73 (s, 3H), 7.62-7.54 (m, 21H), 7.36 (m, 9H), 1.91 (s, 18H).
＜二光子吸収断面積の測定＞
合成した化合物について、４０５ｎｍの波長を有する光に対する二光子吸収断面積の測定を行った。二光子吸収断面積の測定は、J. Opt. Soc. Am. B, 2003, Vol. 20, p. 529.に記載されたＺスキャン法を用いて行った。二光子吸収断面積を測定するための光源としては、チタンサファイアパルスレーザーを用いた。詳細には、チタンサファイアパルスレーザーの第二高周波を試料に照射した。レーザーのパルス幅は、８０ｆｓであった。レーザーの繰り返し周波数は、１ｋＨｚであった。レーザーの平均パワーは、０．０１ｍＷ以上０．０８ｍＷ以下の範囲で変化させた。レーザーからの光は、４０５ｎｍの波長を有する光であった。詳細には、レーザーからの光は、４０２ｎｍ以上４０４ｎｍ以下の中心波長を有していた。レーザーからの光の半値全幅は、４ｎｍであった。
＜機械学習による二光子吸収断面積の予測＞
次に、合成した化合物、及び合成した化合物とはＺの種類が異なる他の化合物について、機械学習による二光子吸収断面積の予測を行った。詳細には、まず、学習データとして、二光子吸収断面積が既知である化合物を約７０種類準備した。これらの化合物の半数をトレーニングデータとして用い、残りの半数を試験データとして用いた。これらの学習データに基づいて、ランダムフォレストにより二光子吸収断面積の予測を行い、予測精度の評価を行った。ランダムフォレストには、ケモインフォマティクスソフトウェアＲＤｋｉｔを用いた。これにより、決定係数であるＲ2が０．７５以上の予測モデルを得た。この予測モデルを用いて、合成した化合物、及び合成した化合物とはＺの種類が異なる他の化合物について、二光子吸収断面積の予測を行った。
上述の方法によって得られた二光子吸収断面積の実測値及び予測値を表２に示す。表２において、「Ｎｏ Ｄａｔａ」は、データを取得していないことを意味する。
Figure 2024022706000024
次に、式（１）で表される化合物Ａとは異なる化合物として、下記の表３に示す化合物を準備した。なお、比較例１の化合物１ｆは、下記式（１５）で表される。
Figure 2024022706000025
次に、表３に示す化合物について、上述の方法によって、二光子吸収断面積の測定及び予測を行った。結果を表３に示す。
Figure 2024022706000026
表２から分かるとおり、式（１）で表される化合物Ａに相当する実施例１から１４の化合物では、いずれも、４０５ｎｍの波長を有する光に対する二光子吸収断面積が１５００ＧＭを上回った。表３に記載された比較例１から６の化合物に比べて、実施例１から１４の化合物は、非常に大きい二光子吸収断面積を有していた。この結果から、式（１）で表される化合物Ａは、短波長域の波長を有する光に対して、優れた二光子吸収特性を有することが分かる。式（１）で表される化合物Ａは、トルキセンを中心骨格とする三分岐構造を有する。言い換えると、化合物Ａは、拡大され、かつ高い平面性を示すπ電子共役系を有する。このような構造に起因して、化合物Ａは、優れた二光子吸収特性を有すると推定される。
本開示の二光子吸収材料は、三次元光メモリの記録層、光造形用の光硬化性樹脂組成物などの用途に利用できる。本開示の二光子吸収材料は、短波長域の波長を有する光に対して、優れた二光子吸収特性を有する傾向がある。そのため、本開示の二光子吸収材料は、三次元光メモリ、造形機などの用途において、極めて高い空間分解能を実現しうる。本開示の二光子吸収材料によれば、従来の二光子吸収材料に比べて、小さい光強度のレーザー光によって二光子吸収を行うことが可能である。

Claims (15)

  1. 下記式（１）で表される化合物を含む、二光子吸収材料。
    Figure 2024022706000027
     前記式（１）において、Ｒ1からＲ30は、互いに独立して、Ｈ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｉ及びＢｒからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含み、Ｌ1からＬ3は、互いに独立して、下記式（２）又は（３）で表される。
    Figure 2024022706000028
     前記式（２）において、ｎは、１又は２であり、前記式（３）において、Ｒ31からＲ34は、互いに独立して、Ｈ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｉ及びＢｒからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む。
  2. 前記化合物は、下記式（４）で表される、請求項１に記載の二光子吸収材料。
    Figure 2024022706000029
  3. 前記化合物は、下記式（５）で表される、請求項１に記載の二光子吸収材料。
    Figure 2024022706000030
  4. 前記化合物は、下記式（６）で表される、請求項１に記載の二光子吸収材料。
    Figure 2024022706000031
     前記式（６）において、Ｒ35からＲ46は、互いに独立して、Ｈ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｉ及びＢｒからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む。
  5. 前記Ｒ1から前記Ｒ30は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、不飽和炭化水素基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アミド基、ニトリル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、チオール基、アルキルチオ基、スルホン酸基、アシルチオ基、アルキルスルホニル基、スルホンアミド基、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基又はニトロ基である、請求項１から４のいずれか１項に記載の二光子吸収材料。
  6. 前記Ｒ16から前記Ｒ18、前記Ｒ21から前記Ｒ23、及び、前記Ｒ26から前記Ｒ28からなる群より選ばれる少なくとも１つは、電子供与基又は電子求引基である、請求項１から５のいずれか１項に記載の二光子吸収材料。
  7. 前記電子求引基は、カルボキシル基又はアルコキシカルボニル基である、請求項６に記載の二光子吸収材料。
  8. 前記電子求引基は、－ＣＯＯ（ＣＨ2）3ＣＨ3である、請求項６又は７に記載の二光子吸収材料。
  9. 前記Ｒ1から前記Ｒ6からなる群より選ばれる少なくとも１つは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上５以下のアルキル基、炭素数７以上のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、不飽和炭化水素基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アミド基、ニトリル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、チオール基、アルキルチオ基、スルホン酸基、アシルチオ基、アルキルスルホニル基、スルホンアミド基、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基又はニトロ基である、請求項１から８のいずれか１項に記載の二光子吸収材料。
  10. 前記化合物が下記式（７）で表される場合、前記Ｒ16、前記Ｒ21及び前記Ｒ26からなる群より選ばれる少なくとも１つは、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、不飽和炭化水素基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アミド基、ニトリル基、アルコキシ基、アシルオキシ基、チオール基、アルキルチオ基、スルホン酸基、アシルチオ基、アルキルスルホニル基、スルホンアミド基、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基又はニトロ基である、請求項１又は２に記載の二光子吸収材料。
    Figure 2024022706000032
  11. ３９０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長を有する光を利用するデバイスに用いられる、請求項１から１０のいずれか１項に記載の二光子吸収材料。
  12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の二光子吸収材料を含む、記録媒体。
  13. ３９０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長を有する光を発する光源を準備し、
    前記光源からの前記光を集光して、請求項１から１１のいずれか１項に記載の二光子吸収材料を含む記録媒体における記録領域に照射する、
    ことを含む、情報の記録方法。
  14. 請求項１３に記載の記録方法によって記録された情報の読出方法であって、
    前記読出方法は、
    前記記録媒体における記録領域に対して光を照射することによって、前記記録領域の光学特性を測定し、
    前記光学特性に基づいて、前記記録領域に情報が記録されているか否かを判定する、
    ことを含む、情報の読出方法。
  15. 前記光学特性は、前記記録領域で反射した光の強度である、請求項１４に記載の読出方法。
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