2013 Fiscal Year Research-status Report
フォトリフラクティブ強誘電性液晶による実時間動的ホログラムの開発
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25620067
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
佐々木 健夫 東京理科大学, 理学部, 教授 (80261501)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | フォトリフラクティブ効果 / 液晶 / 強誘電性液晶 / 高分子 |
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| Research Abstract |
フォトリフラクティブ効果とは、動的ホログラムを形成する現象の一つである。これは、画像信号の制御や演算に直接応用できるため、優れた材料の出現が待たれている。フォトリフラクティブ物質中でレーザー光を干渉させれば、屈折率の値が周期的に変化した格子縞（屈折率格子）が形成される。有機系材料は内部電界によって分子配向に変化が生じるため、見かけの屈折率が大きく変化する。しかし、現状では応答速度が遅い事が実用化への障壁になっている。研究代表者は、光導電性化合物と電荷発生剤をドープした強誘電性液晶中で、光の干渉によって内部電界を発生させ、それによって強誘電性液晶の自発分極の変化を誘起する研究を開始した。強誘電性液晶では自発分極ベクトルの方向の変化によって液晶分子の向きが変化する。一般の分子配向変化型フォトリフラクティブ効果が、内部電界に分子の双極子モーメントが応答して生じているのに対して、強誘電性液晶のフォトリフラクティブ効果は自発分極というバルクの分極が内部電界に応答する。強誘電性液晶の自発分極の電界応答は非常に高速であるので、フォトリフラクティブ効果の応答の高速化が可能である。
平成25年度の研究では、優れたフォトリフラクティブ特性（高い回折効率、大きな利得定数、速い応答）を示す強誘電性液晶材料の設計指針を得ることを目的とした検討を行った。強誘電性液晶におけるフォトリフラクティブ効果の発現メカニズムの検討と強誘電性液晶（混合物）の分子構造や組成の検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成25年度の研究においては、利得定数1200 cm-1、応答時間0.9 msという高性能を示す材料の開発に成功した。これは研究開始以前に得られていた性能を50 %も上回る値である。さらにこの材料を用い、動的な光信号を実時間で増幅することに成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
強誘電性液晶を用いたフォトリフラクティブ材料で動的な光信号の増幅が可能であることが示されたので、これを中心とした研究を行っていく。
特に波長特性についての検討を行う。赤外線領域まで感応波長を伸ばせれば、実用的な見地から非常に価値がある。
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