液晶性高分子から構成される新しい非線形光学材料の開発

• Project/Area Number: 07740537
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 機能・物性・材料
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 佐々木 健夫 東北大学, 反応化学研究所, 助手 (80261501)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1995: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 非線形光学 / 高分子液晶 / 分子超分極率 / スルホン / アゾベンゼン / ハイパーレイリー散乱法

Research Abstract

1)高分子液晶非線形光学材料の合成
スチルベンおよびアゾベンゼン骨格に、電子吸引基であるスルホニル基を導入したSHGクロモフォアを側鎖に有する高分子を合成した。高分子主鎖とクロモフォアとの間に炭素数8〜10のアルキル鎖を導入することで液晶相を形成する高分子を得ることができた。スチルベン骨格をクロモフォアとするものよりも、アゾベンゼン骨格によるものの方が高い液晶性を示した。偏光顕微鏡観察により、液晶相はネマチック相であることが確認された。いずれの高分子も、クロロホルム溶液からキャストすることによって透明なフィルムを得ることができた。
2)非線形光学効果の評価
1)で得られた材料の非線形光学効果、とくに第2高調波発生(SHG)効率をメーカーフリンジ法によって評価した。ポーリング処理を施したフィルムの第二高調波発生効率χ^<(2)>の値は0.5〜1.7×10^<-9>であった。χ^<(2)>の値は液晶相を示したサンプルで大きくなったが、これは配向したクロモフォアの熱安定性が高くなることに起因すると結論された。
3)ハイパーレイリー散乱法による分子超分極率の評価
SHGの源となる分子超分極率をハイパーレイリー散乱法(HRS法)によって求めた。高分子中でのクロモフォアの分子超分極率は、対応するモノマーよりも大きいことが明かとなった。