1995 Fiscal Year Annual Research Report

大きな分子超分極率を有するポリマーの設計と双極子配向制御

Research Project

Project/Area Number	07246105
Research Institution	Tokyo University of Agriculture and Technology
Principal Investigator	宮田清蔵東京農工大学, 大学院生物システム応用科学研究家, 教授 (90015066)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	渡辺順次東京工業大学, 工学部, 教授 (90111666) 緒方直哉上智大学, 理工学部, 教授 (40053574)
Keywords	非線形光学効果 / ポッケルス効果 / ゾーン延伸分極処理 / 液晶性高分子 / 光波マニピュレーション / 光変調器 / 高分子
Research Abstract	近年、情報ハイウェイ、光ローカルエリアネットワークに代表されるように情報交換や、高速情報処理システムの整備が社会的課題となっている。このような高速処理を実現するためには光の振幅・位相の時間的マニピュレーションデバイス、超高速EO光変調デバイスが必要とされている。有機材料は比誘電率が低いことから、超高速・広変調帯域デバイス構築の可能性を秘めている。そこで本研究では、「振幅・位相のマニピュレーション」を行うために必要な「大きな分子超分極率を有するポリマーの設計と双種子の配向制御を目的とする。ゾーン延伸分極処理あるい液晶場を利用しての配向制御を行うことにより、大きな非線形光学定数を有し、かつ安定性の良い画期的な非線形形光学ポリマーを開発する。さらに、その光変調特性を確認し、デバイス作製に必要な基礎的知見を得る。本研究によって以下のような知見が得られた。 1.大きな分子超分極率を有するポリマーをMOPAC-PM3法などの分子化学計算を用いて設計した。特にr33が大きなポリマーを設計するだけでなく、バルク光変調素子の作製も考慮してr33とr13の符号が異なるモノマーを設計した。 3.非線形活性部の形がギリシャ文字のラムダという文字に似ている主鎖型高分子がアゾベンゼン系を遥かに凌駕するr33を有していることが判明した。 4.ゾーン延伸分極処理により極めて高度に色素が配向したフィルムが得られた。 5.分子軸方位に大きな分子超分極率を有する主鎖型液晶ポリマーを溶融重縮合により合成した。液晶場中で合成されたhead to tail型高分子はある分子量になると分極処理しなくても、自発的にSHG活性になることを見いだした。

Research Products
(16 results)

All Other

All Publications (16 results)

[Publications] H.Abe,M.Rikukawa,K.Sanui,T.Watanabe and S.Miyata: "Synthesis and Nonlinear Optical Properties of Poly(γ-Methyl L-Glutamate)s having Nitrostilbene Dyes as Side Chains(I)" Nonlinear Optics. 14. 91-96 (1995)
[Publications] M.Talukder,S.Fujita,T.Watanabe and S.Miyata: "Study on Conformations of Polymeric Langmuir-Blodgett Films Prepared by using Kuhn Type and Moving-Wall Type Deposition Systems" Nonlinear Optics. 15. 77-80 (1996)
[Publications] X.T.Tao,T.Watanabe,H.Ukuda and S.Miyata: "Phase-Matched Second-Harmonic Generation in Poled Polymers by the use of Birefringence" J.Opt.Soc.Am.12. 1581-1585 (1995)
[Publications] H.S.Nalwa T.Watamabe and S.Miyata: "2-D Charge-Transfer Molecules for Second-Order NLO:Off-Diagonal Orientation" Abv.Mater.7. 754-758 (1995)
[Publications] X.T.Tao,T.Watanabe,H.Sato and S.Miyata: "Polyurea with Large Positive Birefringence for Second Harmonic Generation" Macromolecules. 28. 2673-2643 (1995)
[Publications] T.Furukawa,K.Ishikawa,T.Watanabe,S.Miyata,J.Watanabe: "Highly-SHG-Active Nematic Liquid Crystal Formed From Aromatic Polyester" Nonlinear Optics. 15. 167-170 (1996)
[Publications] N.Ogata: "Optical Resolution through Membrances Having Supramolecular Self-organizing Structure" Reactive & Functional Polymers. 26. 201-208 (1995)
[Publications] M.Yoshkawa,K.Fujimoto,Y.Kamiya and N.Ogata: "Specialty Polymeric Menbrances.V.Selective Permeation of Carbon Dioxide Through Synthetic Polymeric membrances Having 2-(N,N-dimethyl)aminothoxycarbonyl)Moiety" J.Appl.Polym.Sci.58. 1771-1778 (1995)
[Publications] M.Watanabe,H.Nagasaka and N.Ogata: "Redox Activity of Vinylferrocene Copolymers by Electron Hopping Reaction in the Absence of Fluid Solvants" J.of Phys.Chem.99. 12294-12300 (1995)
[Publications] M.Watanabe,S.Yamada and N.Ogata20GB10:Ion Conductivity of Polymer Electrolytes Containing Room Temperature Molten Salts Based on Pyridinium Halide and Aluminium Chloride: Electrochimica Acta. 40. 2285-2288 (1995)
[Publications] N.Ogata: "Supramolecular Polymers Having Chiral Interactions" Macromol.Symp.98. 543-559 (1995)
[Publications] H.Abe,Y.Kiyohara,N.Ogata,T.Wtanabe,S.Miyata: "Nonlinear Optical Properties of Poly(p-Phenylene)Derivatives" Nonlinear Optics. 15. 259-262 (1996)
[Publications] T.Fukuda: "Highly-SHG-Active Nematic Liquid Crystal Formed From Aromatic Polyester" Nonlinear Optics. 15. 167 (1996)
[Publications] T.Inoue,M.Kakinoto,Y.Imai,and J.Watanabe: "First Observeation of a Thermotropic Liquid Crystal in a Simple Polyimido Derived from I,II-Diaminoundecane and 4.4-Terphenyltetracarboxylic Acid21GC14:Macromolecules" 28. 6368 (1995)
[Publications] J.Watanabe,M.Hayashi,A.Morita and M.Tokita: "Thernatrapic liquid Crystals of Main-chain Polyesters Having a Mesogenic 4.4-Biphonyldicarboxyl Unit.6.Chiral Methylbutylene Spacer" Macromolecules. 28. 8073 (1995)
[Publications] T.Watanabe,S.Miyata and H.S.Nalwa: "Ferroelectric Polymers" Nonlinear Optical Properties of Ferroelectric Polymers, (1995)

1995 Fiscal Year Annual Research Report

大きな分子超分極率を有するポリマーの設計と双極子配向制御

Principal Investigator

宮田 清蔵 東京農工大学, 大学院生物システム応用科学研究家, 教授 (90015066)

Research Products

[Publications] H.Abe,M.Rikukawa,K.Sanui,T.Watanabe and S.Miyata: "Synthesis and Nonlinear Optical Properties of Poly(γ-Methyl L-Glutamate)s having Nitrostilbene Dyes as Side Chains(I)" Nonlinear Optics. 14. 91-96 (1995)

[Publications] M.Talukder,S.Fujita,T.Watanabe and S.Miyata: "Study on Conformations of Polymeric Langmuir-Blodgett Films Prepared by using Kuhn Type and Moving-Wall Type Deposition Systems" Nonlinear Optics. 15. 77-80 (1996)

[Publications] X.T.Tao,T.Watanabe,H.Ukuda and S.Miyata: "Phase-Matched Second-Harmonic Generation in Poled Polymers by the use of Birefringence" J.Opt.Soc.Am.12. 1581-1585 (1995)

[Publications] H.S.Nalwa T.Watamabe and S.Miyata: "2-D Charge-Transfer Molecules for Second-Order NLO:Off-Diagonal Orientation" Abv.Mater.7. 754-758 (1995)

[Publications] X.T.Tao,T.Watanabe,H.Sato and S.Miyata: "Polyurea with Large Positive Birefringence for Second Harmonic Generation" Macromolecules. 28. 2673-2643 (1995)

[Publications] T.Furukawa,K.Ishikawa,T.Watanabe,S.Miyata,J.Watanabe: "Highly-SHG-Active Nematic Liquid Crystal Formed From Aromatic Polyester" Nonlinear Optics. 15. 167-170 (1996)

[Publications] N.Ogata: "Optical Resolution through Membrances Having Supramolecular Self-organizing Structure" Reactive & Functional Polymers. 26. 201-208 (1995)

[Publications] M.Yoshkawa,K.Fujimoto,Y.Kamiya and N.Ogata: "Specialty Polymeric Menbrances.V.Selective Permeation of Carbon Dioxide Through Synthetic Polymeric membrances Having 2-(N,N-dimethyl)aminothoxycarbonyl)Moiety" J.Appl.Polym.Sci.58. 1771-1778 (1995)

[Publications] M.Watanabe,H.Nagasaka and N.Ogata: "Redox Activity of Vinylferrocene Copolymers by Electron Hopping Reaction in the Absence of Fluid Solvants" J.of Phys.Chem.99. 12294-12300 (1995)

[Publications] M.Watanabe,S.Yamada and N.Ogata20GB10:Ion Conductivity of Polymer Electrolytes Containing Room Temperature Molten Salts Based on Pyridinium Halide and Aluminium Chloride: Electrochimica Acta. 40. 2285-2288 (1995)

[Publications] N.Ogata: "Supramolecular Polymers Having Chiral Interactions" Macromol.Symp.98. 543-559 (1995)

[Publications] H.Abe,Y.Kiyohara,N.Ogata,T.Wtanabe,S.Miyata: "Nonlinear Optical Properties of Poly(p-Phenylene)Derivatives" Nonlinear Optics. 15. 259-262 (1996)

[Publications] T.Fukuda: "Highly-SHG-Active Nematic Liquid Crystal Formed From Aromatic Polyester" Nonlinear Optics. 15. 167 (1996)

[Publications] T.Inoue,M.Kakinoto,Y.Imai,and J.Watanabe: "First Observeation of a Thermotropic Liquid Crystal in a Simple Polyimido Derived from I,II-Diaminoundecane and 4.4-Terphenyltetracarboxylic Acid21GC14:Macromolecules" 28. 6368 (1995)

[Publications] J.Watanabe,M.Hayashi,A.Morita and M.Tokita: "Thernatrapic liquid Crystals of Main-chain Polyesters Having a Mesogenic 4.4-Biphonyldicarboxyl Unit.6.Chiral Methylbutylene Spacer" Macromolecules. 28. 8073 (1995)

[Publications] T.Watanabe,S.Miyata and H.S.Nalwa: "Ferroelectric Polymers" Nonlinear Optical Properties of Ferroelectric Polymers, (1995)

宮田清蔵東京農工大学, 大学院生物システム応用科学研究家, 教授 (90015066)