色素会合体による長距離伝搬光学モードの形成

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750023
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Ibaraki National College of Technology
• Principal Investigator: 若松 孝 茨城工業高等専門学校, 電気工学科, 助教授 (80220838)
• Keywords: 色素会合体 / ラングミュア・プロジェット法 / 低屈折率 / 長距離伝搬光学モード / 薄膜光導波路

Research Abstract

本研究の目的は、分子レベルで配列・配向制御が可能であるラングミュア・ブロジェット(LB)法を用いて色素分子の会合体からなる極めて薄い光学伝搬層を作製し、プリズムカップラーで発生させたエバネッセント光により色素会合体に非局在性の集団エキシトンモードを励起し、その光学モードの特性について調べることにある。
本年度は、色素会合体による集団エキシトンモードの発生に適した薄膜試料について調査するために、銅フタロシアニン(CuPc)、スクアリリウム(SQ)色素、スピロピラン(SP)色素やメロシアニン(MC)色素などの分子会合体を形成しやすい色素の超薄膜を作製し、透過・反射測定や表面プラズモン共鳴(SPR)法を用いて色素会合体膜の光学的性質を高精度に調べた。特に、集団エキシトンモードの発生条件を探る上で重要である色素分子膜の複素屈折率応答について詳しく調べた。その結果、本研究目的に適した薄膜試料の物性が明らかになった。今後、これらの特性を研究目的の実現のために活用して行く。
一方、色素会合体による集団エキシトンモードを発生・検出する実験装置の設計・製作を行った。本年度は、モード励起するための励起光導入部と制御計測部を製作し、装置の動作試験を終了している。励起光の導入には、高精度の入射角制御が必要であり、構築した実験装置は充分な性能を有することが判った。今後、装置の残り部分である発光検出プローブとその制御系を製作し、色素薄膜光導波路の作製を行い、色素会合体の集団エキシトンモードの発生やその伝搬性に関する実験を行う計画である。

Research Products

• [Publications] 若松 孝: "ガス中蒸発法による銅フタロシアニン薄膜の作製と評価"電気学会東京支部新潟支所研究発表会予稿集. 11. 112 (2001)
• [Publications] 渡辺 慶太: "スクアリリウムLB膜の光学的特性"電気学会東京支部茨城支所研究発表会講演予稿集. 9. 3-4 (2001)
• [Publications] 小田内 慎吾: "メロシアニン色素LB膜の作製と光学的性質"電気学会東京支部茨城支所研究発表会講演予稿集. 9. 99-100 (2001)
• [Publications] 渡辺 慶太: "有機色素薄膜における低屈折率応答"応用物理学関係連合講演会講演予稿集. 49(発表予定). (2002)
• [Publications] 渡辺 慶太: "スピロピラン光異性化分子膜の複素屈折率"電子情報通信学会東京支部講演輪文集. 7(発表予定). (2002)