重金属ならびに遷移金属酸化物の広帯域非線形光学特性

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07455266
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 横尾 俊信 京都大学, 化学研究所, 教授 (90158353)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内野 隆司 京都大学, 化学研究所, 助手 (50273511) ; 幸塚 広光 京都大学, 化学研究所, 助教授 (80178219)
• Keywords: 非線形光学材料 / 重金属イオン / 遷移金属イオン / THG法 / Z-scan法 / 酸化物薄膜 / ゾル-ゲル法 / 二次の超分極率

Research Abstract

本研究では、非線形光学特性の向上に大きく寄与すると予想される重金属ならびに遷移金属イオンを含む酸化物に着目し、種々の重金属ならびに遷移金属酸化物を結晶あるいは非晶質の状態で作製し、既存設備であるTHG光学系ならびに今年度新たに導入するZ-scan光学系を用いて、得られた試料の3次非線形光学感受率の符号ならびに複素成分を決定し、その結果に基づいて新たな非線形光学材料の創製を目指す。
まず、本年度購入したCCD検出器を用いてZ-scan光学系を組立て、測定が可能になるようにした。現在、総力をあげて調整作業を行っている。また、現有設備であるTHG光学系を用いてゾル-ゲル法により作製した重金属ならびに遷移金属イオンを含む酸化物薄膜の三次光学感受率の測定を行った。その結果、Fe^<3+>およびPb^<2+>イオンはそれぞれ3.5x10^<-34>および2.8x10^<-34>esu cm^3という非常に大きな二次の超分極率を有し、これらのイオンを含む酸化物は非常に大きな三次の非線形光学感受率を与えることを見いだした。以上の結果を、論文にまとめ国際誌に投稿した。
平成8年度では、Z-scan法を用いて本格的な研究を始め、非線形光学現象の解明ならびに優れた新規非線形光学材料の創製に務める。

Research Products

• [Publications] T. Hashimoto: "ゾル-ゲル法による鉛複合ペロブスカイト薄膜の合成と光学的性質" NEW GLASS. 9. 16-22 (1994)
• [Publications] T. Hashimoto: "Third-Order Nonlinear Optical Susceptibility of Sol-Gel Derived V_2O_5, Nb_2O_5 and Ta_2O_5 Thin Films" Applied Optics. 34. 2941-48 (1995)
• [Publications] T. Hashimoto: "Phase-Matching of Rutile Single Crystal" Appl. Phys. Lett.(印刷中). (1996)
• [Publications] T. Hashimoto: "Sol-Gel Preparation and Nonlinear Optical Properties of Transition Metal Oxide Thin Films" Mater. Trans., JIM. 37(印刷中). (1996)
• [Publications] T. Hashimoto: "Third-Order Nonlinear Optical Susceptibility of Pb-Complex Perovskite Thin Films Prepared by the Sol-Gel Method" J. Sol-Gel Science and Technology. (印刷中). (1996)
• [Publications] T. Hashimoto: "Third-Order Nonlinear Optical Properties of Sol-Gel Derived α-Fe_2O_3, γ-Fe_2O_3 and Fe_3O_4 Thin Films" J. Appl. Phys.(印刷中). (1996)