2008 Fiscal Year Annual Research Report
自己組織化ハニカム構造によるフォトニック結晶導波路のラピッドプロトタイピング
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18201019
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
下村 政嗣 Tohoku University, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (10136525)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
居城 邦治 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (90221762)
松尾 保孝 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (90374652)
藪 浩 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (40396255)
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| Keywords | 自己組織化 / ハニカム浩 / フォトニック結晶 / 導波路 / プロトタイピング |
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| Research Abstract |
本研究の目的は空気中から結露した水滴を鋳型として形成される自己組織化ハニカム状多孔質膜を金属メッキして屈折率を制御し、光架橋樹脂と組み合わせることで、フォトニック結晶等への応用をはかるものである。
本年度はハニカム状多孔質膜を熱収縮フィルム上に形成し、その後熱収縮させることで異方的に膜を収縮させ、その結果表面の多孔構造の制御を行った。ハニカム状多孔質膜の空孔サイズは基本的にはマイクロメーターサイズであるため、可視光の波長を制御するには空孔の微細化が必要である。過去の研究からハニカム状多孔質膜を延伸処理により変形させ、その空孔の形状を制御する事を報告していたが、今回はゴム性のポリマーであるポリブタジエンからハニカム膜を作製し、熱収縮フィルム上で収縮させることにより、空孔の形状制御とサイズの縮小の両立を検討した。
その結果、収縮の方向とハニカム状多孔質膜の空孔配列の組み合わせにより、楕円や矩形、あるいは三角形などの形に空孔を制御できること、空孔サイズを可視光の波長程度である数百ナノメートル程度まで縮小できることを見いだした。また、収縮率が高すぎると、膜の表面が座屈することで、多孔質膜の形状が3次元的に変形することも見いだした。
その他にも界面張力がハニカム状多孔子膜の形成プロセスに与える影響について検討を行い、溶液の界面張力が一定の範囲内にある場合に均一性の高いハニカム状多孔質膜が得られることを見いだした。以上の成果を論文として報告した。
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