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コロイドフォトニック結晶を基盤とした高効率光デバイスの研究開発

Research Project

Project/Area Number 20043034
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

古海 誓一  National Institute for Materials Science, 光材料センター, 主任研究員 (30391220)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 不動寺 浩  独立行政法人物質・材料研究機構, 光材料センター, 主幹研究員 (20354160)
Project Period (FY) 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywordsフォトニック結晶 / コロイド / 光デバイス / 発光 / 高効率
Research Abstract

本研究の目的は、コロイド結晶薄膜を基盤として微小な光共振器を作製し、高効率に発光特性を増幅させるための方法論を開拓することである。近年、サブマイクロからマイクロメートル程度の微粒子が形成する三次元的規則配列構造、すなわち「コロイド結晶」が注目されている。なぜならば、この規則構造を集積するために、特別な装置を必要としないからである。粒子の直径が数百ナノメートルのコロイド結晶に白色光を当たると、隣接粒子間と材料の屈折率で決定される波長の光を反射し、可視波長域で反射光を観察できる。この反射光がフォトニックバンドに相当する。これまで本申請者らは、高分子コロイド結晶薄膜を用いて微小な光共振器を作製し、光励起によるレーザー発振に関する研究を取り組んできた。二枚のコロイド結晶膜の間に発光層を設けた単純な構造である。本研究では、高分子コロイド結晶を用いた微小光共振器の作製と光学特性の増強現象を達成するために、高い反射率を示す高品質コロイド結晶膜と光効率の良い光共振器構造の作製手法を模索する。本申請者らが開発した高分子コロイド結晶膜は、ポリスチレン微粒子の三次元規則配列構造をポリシリコンエラストマーで固定化した構造をしている。反射率をさらに向上させるためには、材料の屈折率コントラストを高める必要がある。本研究では、微粒子のポリスチレンを選択的に取り除いてインバースオパール構造に変換したり、もしくは微粒子部分を高屈折率の酸化チタンに置換して、コロイド結晶膜の反射率の向上を達成する。

Report

(1 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2009 2008

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Self-organized colloidal crystals for photonics and laser applications2009

    • Author(s)
      Seiichi Furumi, Hirosihi Fudouzi and Tsutomu Sawada
    • Journal Title

      Laser & Photonics Reviews (印刷中)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高分子コロイド結晶のレーザーデバイスへの展開2008

    • Author(s)
      古海誓一
    • Journal Title

      粉体工学会誌 45

      Pages: 144-148

    • NAID

      10021171999

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 変形によって可逆的に変化するゴムシート2008

    • Author(s)
      不動寺浩、澤田勉
    • Journal Title

      未来材料 8

      Pages: 8-11

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Laser applications of self-organized organic photonic crystals2008

    • Author(s)
      Seiichi Furumi
    • Organizer
      SPIE, Active Photonic Crystals II
    • Place of Presentation
      San Diego・U.S.A.
    • Year and Date
      2008-08-13
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

URL: 

Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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