LB膜中の分子間電荷移動を利用した1次の電気光学効果に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08236201
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 中村 貴義 北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (60270790)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 芥川 智行 北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (60271631)
• Keywords: 有機非線形光学 / 2次の分子超分極率 / ヘテロLB膜 / 電荷移動 / 電場変調スペクトル / メーカーフリンジ法 / N-I転移

Research Abstract

分子間の電荷移動およびその光励起状態を用いると、2次の分子超分極率(β)を極めて大きくできる可能性があることが指摘されている。これは基底状態と励起状態が例えば錯体の中性状態とイオン性状態に対応するため、両者の双極子モーメントの差が大きくできる為である。本研究では、高い非線形感受率が期待できるドナー・アクセプターの系をLB法を用いて配列制御し、分子間の電荷移動励起状態を利用した非線形光学材料の構築を試みた。
2次への非線形性を得るために、膜に非対称構造を持たせる必要がある。そこで、1)ドナー・アクセプターの交互ヘテロ膜、2)長鎖アクセプターと無置換ドナーとの錯体のX型膜を形成した。前者について前年度までに合成した4種(C_<17>C_<18>DMTTF,C_<18>DCNQI,C_<18>Q,C_18HQ)の分子を用いてLB膜を作製した。この中でC_<18>HQとC_<18>Qの組み合わせについて分子間電荷移動が確認できた。この膜について電場変調スペクトルおよびメーカーフリンジ法を用いて2次の非線形光学特性を評価した。
後者についてはOMTTF-C_<10>TCNQおよびBEDOTTF-C_<10>TCNQ錯体を合成し、水平付着法でLB膜を形成した。得られた膜について電場変調スペクトルおよびメーカーフリンジ法で評価した。BEDOTTF-C_<10>TCNQについては比較的大きな2次の非線形光学特性が観察された。一方、OMTTF-C_<10>TCNQは、スペクトル特性からN-I転移近傍に存在することが判り、現在詳細な物性測定を進めている。

Research Products

• [Publications] T. Nakamura et al.: "Conductivity of Floating Monolayers Based on BEDO-TTF Charge Transfer Complex at the Sir-Water Interface" Thin Solid Films. 284-285. 508-511 (1996)
• [Publications] T. Nakamura et al.: "Conducting Monolayers and Langmuir-Blodgett Films Based on BEDO-TTF and Decyl-TCNQ Complex" Molecular Crystals and Liquid Crystals. 284. 235-246 (1996)
• [Publications] T. Akutagawa et al.: "Intermolecular CT in the Langmuir-Blodgett Films : Formation of Mixed and Alternate-Layer LB films of Quinhydrone and TTF-TCNQ Derivatives" Molecular Crystals and Liquid Crystals. (1997)
• [Publications] T. Nakamura et al.: "Langmuir-Blodgett Films of Molecular Conductors based on AlkylTCNQ Derivatives" Synthetic Metals. (1997)
• [Publications] T. Nakamura et al.: "Langmuir-Blodgett Films of Binary Mixture of Donors and Acceptors with Long Alkyl Chains" Synthetic Metals. (1997)
• [Publications] T. Akutagawa et al.: "Langmuir-Blodgett Films of Alkyl-Substituted Quinhydrone" Molecular Crystals and Liquid Crystals. (1997)