2010 Fiscal Year Annual Research Report
光機能性中心高含有ハイブリッド材料における増強光機能性
Publicly Offered Research
| Project Area | Strong Photons-Molecules Coupling Fields for Chemical Reactions |
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21020019
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
高橋 雅英 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (20288559)
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| Keywords | 光機能性材料 / 有機-無機ハイブリッド / 酸塩基反応 / プラズモニクス / 非線形光学材料 / フォトニック結晶 / 表面SHG |
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| Research Abstract |
独自に開発した有機-無機ハイブリッド材料を用いて,集積型光回路素子に用いることの出来る高光機能性材料群を確立しようというものである.光局在を制御できるフォトニック結晶や高いQ値を持つキャビティなどと優れた機能性を示す独自の材料を組み合わせる事により、既存材料や手法の組み合わせでは実現できない増強された光機能性の実現を目指した。
光硬化性と光還元によるナノ金属粒子析出を利用して,光波制御微細構造形成と媒質中で金属ナノ微粒配列制御が可能な、有機修飾酸化物交互共重合体を実現した.無溶媒・無触媒プロセスで合成できるこの材料は、有機、無機を問わず光機能性分子やイオンの分散性にきわめて優れており、超薄膜(数十nm)による機能修飾が可能であり、周期性やキャビティサイズと光局在が密接に結びついた高Q値光局在構造の光学的特性を損なうことなく機能修飾できると言う特徴がある。また、表面修飾により高い表面SH活性を付与したナノ粒子の形成とそれらを用いた単結晶性フォトニック結晶を作製し、10^<-7>程度のSHG変換効率を達成した。今後は、有機修飾酸化物交互共重合体を用いた光回路素子の実現が期待される。特に、弱い光でも大きな応答が得られる言う特徴から、量子情報処理用光回路基板や超高感度センシングなどへの応用が期待される。今後は、液相合成法の特長を生かしたナノ～メソ領域の構造形成を利用し、光と物質の相互作用を向上した材料設計を目指す。また、フォトニックバンド領域の分散以上を用いたSHGに関しては、メソポーラスシリカナノ粒子などを用いてフォトニック構造を形成し、表面センシングへの展開を図る。
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