2018 Fiscal Year Annual Research Report
Optical characterization of giant photo-induced deformation materials by Mueller matrix measurement and its application
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15K05993
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
沈 用球 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20336803)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 光誘起変形 / 光学素子 / エリプソメトリ / ミュラー行列 / 光弾性効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光照射により大きな変形を示す材料である３元タリウム化合物について，光照射時の変形による歪がもたらす光学定数の変化を明らかにする研究を遂行した。その評価方法として，光照射による光学定数変化の分布を調べるため２次元イメージング計測が可能なミュラー行列測定系を構築し，３元タリウム化合物について評価を行った。また，有限要素法によりシミュレーション計算と実験結果を比較することで考察を行った。これまで，光照射による変形で，光弾性効果を通して，10-4オーダーの複屈折の変化が生じることを明らかにし，光制御の光弾性光学素子としての可能性を示した。また，光スポット形状の制御により，屈折率変化の分布を制御可能であることを示し，新たな，機能性光学素子への応用可能性を示した。
３元タリウム化合物のひとつであるTlInS2において，光照射時の光学定数変化の分布が異なる２つのタイプの試料が存在することを発見し，これは，層状構造を示すTlInS2の結晶性（層のスタック状態）の違いに起因していることを明らかにした。
一方，３元タリウム化合物の光誘起変形現象について，化合物の結晶異方性に基づいて熱伝導率と熱膨張係数の異方性を起源とした，光誘起変形が結晶面異方性を明らかにし，光吸収係数の異方性に起因した光誘起変形の偏光特性を明らかにした。
光照射時の変形の過渡応答特性に関する研究を行い，光誘起変形には，直接光照射で加熱されたた試料表面付近で発生する速い成分と熱伝導により伝搬した熱による熱膨張に起因する遅い成分が含まれていることを明らかにした。
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