2007 Fiscal Year Annual Research Report
光誘起非線形現象を用いたナノ・ミクロ磁気秩序制御と機能性マイクロマシン創成
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17310068
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
武田 淳 Yokohama National University, 大学院・工学研究院, 教授 (60202165)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大野 かおる 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (40185343)
丸尾 昭二 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (00314047)
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| Keywords | 有機ラジカル / 強相関物質 / 2光子吸収 / 光誘起磁気相転移 / 非線形 / 磁気秩序制御 / マイクロマシン |
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| Research Abstract |
有機ラジカル1,3,5-trithia-2,4,6-triazapentalenyl(以下TTTA)結晶は、室温を挟む広い温度領域にわたって磁気双安定領域を持つ一次の反磁性・常磁性磁気相転移が見出されて以来、新規の強相関物質・光誘起相転移を示す物質として注目されている。本研究では、2光子吸収過程により巨大な光応答性を持ったナノ・ミクロ領域の磁気秩序の自律的制御の方法を探索するとともに、その非線形性を活用し、光磁気機能性を有した微小マイクロ・ナノマシン創成とその操作手法を構築することを目指すものである。
本年は、2光子吸収過程に伴うTTTA反磁性相結晶の自己束縛励起子発光強度の励起波長依存性・偏光依存性・励起密度依存性を詳細に測定した。そこから見積もった2光子吸収スペクトルは光誘起磁気相転移の閾値の励起エネルギー依存性と良く一致し、大きな非線形性を持って2光子共鳴的に光誘起相転移が生じることを見いだした。また、発光強度の励起密度依存性から光誘起相転移の閾値特性を評価し、局所的な格子歪みを伴う自己束縛励起子状態がマクロな光誘起相転移の初期過程として重要であることを見いだした。
また、2光子光造形法を用いた光磁気機能性を有したマイクロマシン創成の要素技術を確立することを目指し、TTTAの光硬化樹脂へのミキシングを試みた。ピーク強度の高いフェムト秒再生増幅レーザーからの紫外光により硬化させたところ、ある励起強度において数十秒以内に結晶状態を保ったまま高速硬化させられることを見出し、TTTAと光硬化樹脂のマッチングをはかることに成功した。
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