| Project/Area Number |
22K14656
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 32020:Functional solid state chemistry-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 光共振器 / 有機レーザー / 光センサー / 分子集合 / イオン液体 / 光共振 / レーザー / 有機液体 / 共振器 / 液滴 / レーザー発振 / フレキシブル |
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| Outline of Research at the Start |
光共振器は光工学の基礎として古くから研究が進められており、「屈折率」を変調する技術が幅広く開拓される一方で、実はもうひとつのパラメータである「容器形状」を自在に変調する技術が未だに確立されていない。ここでもし共振器の形状を自在に変調できるようになれば、空間に強く依存する光の機能を変調できるようになり、革新的な光制御を実現できる可能性がある。そこで本研究構想では、「光共振器は堅い」という常識を打破すべく自在に変形する液滴光共振器を創出し、さらに形状変化と屈折率変調とを組み合わせた2変数光変調が可能な革新的な光モジュレータの開拓を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, I focused on self-standing and robust droplets made from ionic liquids with an aim to develop novel light modultors that convert the light via transmission, refraction, refletion, and resonance in response to the transformation of the droplet. Among reported ionic liquids, I selected imidazolium salts, which have excellent surface tension, and successfully created droplets with an ideal spherical shape and robustness even under atmosphere. By using these droplets, we succeeded in achieving a high-performance organic laser and a highly sensitive pressure sensor. In addition, in the corse of this study, we found several types of organic optical resonators with structural flexibility and affinity toward vapors, demonstrating potential outcomes achievable with organic resonators. These achievements were presented in conference and were published in scientific journals.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、機能性有機材料の分野で研究されてきた液体材料を利用することで新たなレーザー発振子、光共振器、光センサーの作成に成功した。これらの光デバイスはいずれも材料の分子構造に由来する構造的柔軟性、高いプロセス性、化学的な親和性を有している。これらの特徴は無機固体を利用する従来の光デバイスでは実現が極めて困難であり、光デバイスの新たな価値を開拓したと言える。また、無機レーザーに代わる新たなレーザー光源としての研究が進められている有機レーザーの分野において、有機デバイスが光源以外にも多様な価値を生み出しうることが明らかになった点は、大きな学術的意義を持つ。
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