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高分子金属錯体系に折出する金属超微粒子の分散・形状制御と光デバイス機能材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 10555222
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 複合材料・物性
研究機関東京工業大学

研究代表者

安藤 慎治 (2000)  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (00272667)

黒木 重樹 (1998-1999)  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (30293046)

研究分担者 澤田 孝  (株)日本電信電話, 技術部・技術部門, 主査(研究職)
安藤 勲  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20016637)
黒木 重樹  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (30293046)
安藤 慎治  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (00272667)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
10,700千円 (直接経費: 10,700千円)
2000年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1999年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1998年度: 8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
キーワードポリイミド / 金属微粒子 / 光学的性質 / 偏光特性 / X線分析 / 一軸延伸 / 複屈折 / フッ素化高分子 / (1)ポリイミド / (2)金属微粒子 / (3)光学的性質 / (4)偏光特性 / (5)X線分析 / (6)一軸延伸 / (7)銀化合物 / (8)フッ素化高分子 / 銀化合物
研究概要

フッ素化ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸溶液に、銀塩または銀の有機錯体を溶解させ、それをフィルムをした後、室温〜350℃で一軸延伸するという新しい方法で、異方的な形状(長径100〜300nm、短径10〜30nm)を持った銀の超微粒子をポリイミド中に折出させることに成功した。使用する銀化合物として硝酸銀、酢酸銀、銀アセチルアセトナート錯体等を検討し、またポリイミドとして各種剛直棒状ポリイミドを検討した結果、硝酸銀/PMDA-TFDBポリイミドの組み合わせが最も高い消光比を示すことが明らかとなった。そこで熱処理の雰囲気、最高熱処理温度とその温度での保持時間、延伸に用いる加重、硝酸銀の濃度等のパラメータを個別に変化させて作製条件の最適化を行った。その結果、厚さ14.8μmのフィルムにおいて、波長850nmにおける光損失1db以下、消光比320(25db)以上が達成された。これを石英系光導波路に対して垂直方向に切った幅18μmの溝を挿入したところ、光導波路用偏光子として十分に機能することが明らかとなった。一方、ポリイミドファラデー光学材料の検討として、まず金、銀、パラジウム、銅、アルミニウムを導入して超微粒子を折出させる方法を確立し、それらの近赤外波長における光透過性、屈折率、複屈折性を検討した。金属の微粒子折出にともなう屈折率と複屈折の上昇が観察され、それらは理論計算からの予測と一致した。次いで、ニッケル、コバルト、鉄の各有機錯体をポリアミド酸溶液に溶解させ、それをフィルムにした後、窒素雰囲気中約350〜400℃で熱処理して金属性微粒子が析出したポリイミドフィルムを得た。コバルトヘキサフルオロアセチルアセトナートを高濃度にドープしたフィルムにおいてファラデー効果(外部磁場の印可による入射偏光面の回転)が観察された。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (35件)

  • [文献書誌] Shinji ANDO, Takashi SAWADA, and Shigekuni SASAKI: "In-Plane Birefringence and Elongation Behavior of Uniaxially Drawn Aromatic Polyimide Films"Polym. Adv. Technol.. 12. 1-13 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi SAWADA, Shinji ANDO, and Shigekuni SASAKI: "Optical Anisotropy of Uniaxially Drawn and Silver-Dispersed Polyimide Films"Appl. Phys. Lett.. 74. 938-940 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinji ANDO, Takashi SAWADA, and Shigekuni SASAKI: "A Rod-like Fluorinated Polyimide As an In-plane Birefringent Optical Material 2 : Control of Optical Retardation Using Spontaneous Molecular Orientation"Polym. Adv. Technol.. 10. 169-178 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi SAWADA, Shinji ANDO, Hiroshi MIYAZAWA, Hisataka TAKENAKA, Shigekuni SASAKI: "Ultirathin(5μm)Flexible Reflective Waveplate of Fluorinated Polyimide and Elimination of Polarization Sensitivity in Titanium-diffused Lithium Niobate Waveguide Circuits"Jpn. J. Appl. Phys.. 37. 6408-6413 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. SAWADA, and S. ANDO: "Synthesis, Characterization, and Optical Properties of Metal-containing Fluorinated Polyimide Films"Chem. Mater.. 37. 3368-3378 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinji ANDO and Shoichi MATSUDA: "Optical Anisotropy of Uniaxially Drawn Silver-dispersed Fluorinated Polyimide Films and Application to a Thin Film Polarizer"Proc. 3rd. China-Japan Seminar on Advanced Aromatic Polymers, Chendu,China. 86-89 (2000)

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  • [文献書誌] 松田祥一, 黒木重樹, 安藤慎治: "剛直性フッ素化ポリイミドの配向特性を利用した異方性銀微粒子の生成挙動と光学特性"高分子学会予稿集. 49(4). 713 (2000)

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  • [文献書誌] 石塚淳一郎, 黒木重樹, 安藤慎治, 黒木重樹. 澤田孝: "強磁性金属錯体を用いて調整したポリイミド/金属複合フィルムのキャラクタリゼーション"高分子学会予稿集. 49(4). 714 (2000)

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  • [文献書誌] 松田祥一, 黒木重樹, 安藤慎治: "異方形状を有する銀微粒子を析出させたフッ素化ポリイミドによる薄膜偏光子の作製"高分子学会予稿集. 49(11). 3292-9293 (2000)

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  • [文献書誌] 松田祥一, 安藤慎治: "ポリイミドの分子配向で分散銀微粒子の形状を制御する"ポリイミド研究討論会予稿集. 9. 15 (2000)

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  • [文献書誌] 安藤慎治, 松田祥一: "異方形状を有する銀微粒子を析出させたフッ素化ポリイミドフィルムの偏光特性"高分子学会ポリマー材料フォーラム予稿集. 48. 714 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松田祥一, 安藤慎治: "『ポリイミド最近の進歩2001』(分担)"繊維工業技術振興会(横田力男編集)(印刷中). (2001)

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  • [文献書誌] Takashi SAWADA, and Shinji ANDO: "Synthesis, Characterization, and Optical Properties of Metal-containing Fluorinated Polyimide Films"Chem.Mater.. 10. 3368-3378 (1998)

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  • [文献書誌] Takashi SAWADA, Shinji ANDO, Hiroshi MIYAZAWA, Hisataka TAKENAKA, Shigekuni SASAKi: "Ultirathin(5μm)Flexible Reflective Waveplate of Fluorinated Polyimide and Elimination of Polarization Sensitivity in Titanium-diffused Lithium Niobate Waveguide Circuits"Jpn.J.Appl.Phys.. 37. 6408-6413 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinji ANDO, Takashi SAWADA, Shigekuni SASAKI: "A Rod-like Fluorinated Polyimide As an Inplane Birefringent Optical Material 2 : Control of Optical Retardation Using Spontaneous Molecular Orientation"Polym.Adv.Technol.. 10. 169-178 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi SAWADA, Shinji ANDO, and Shigekuni SASAKI: "Optical Anisotropy of Uniaxially Drawn and Silver-Dispersed Polyimide Films"Appl.Phys.Lett.. 74. 938-940 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinji ANDO, Takashi SAWADA, and Shigekuni SASAKI: "In-plane Birefringence and Elongation Behavior of Uniaxially Drawn Aromatic Polyimide Films"Polym.Adv.Technol.. 12. 1-13 (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinji ANDO, Sho-ichi MATSUDA, Takashi SAWADA: "Polarizing Properties of Fluorinated Polyimde Films in which Silver Nanoparticles having Anisotropic Shapes are Generated"Preprints for the 8th Polymer Materials Forum. (Japan Society of Polymer Sciences). 48. 151-152 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sho-ichi MATSUDA, Shigeki KUROKI, Shinji ANDO: "Generation Behaviors and Optical Properties of Silver Nanoparticles having Anisotropic Shapes in a Rigid-rod Fluorinated Polyimide"Polymer Prep.Jpn.. 49(4). 714 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Junichiro ISHIZUKA, Shigeki KUROKI, Shinji ANDO, Takashi SAWADA: "Characterization of Polyimide/Metal Composite Films Prepared using Organo-Ferromagnetic Metal Complexes"Polymer Prep.Jpn.. 49(4). 714 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sho-ichi MATSUDA, Shigeki KUROKI, Shinji ANDO: "Preparation of Thin Film Polarizer using Fluorinated Films in which Silver Nanoparticles having Anisotropic Shapes are Generated"Polymer Prep.Jpn.. 49(11). 3292-3 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sho-ichi MATSUDA, Shinji ANDO: "Control of Shapes of Silver Nanoparticles using Uniaxial Orientation of Polyimide Molecules"Preprints of Japan Polyimide Conference. 9. 15 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinji ANDO and Sho-ichi MATSUDA: "Optical Anisotropy of Uniaxially Drawn Silver-Dispersed Fluorinated Polyimide Films and Its Application to a Thin Film Polarizer"Proc.3^<rd> China-Japan Seminar on Advanced Aromatic Polymers, p.86-89, Chendu, China. (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sho-ichi MATSUDA, Shinji ANDO: ""Control of Shapes of Silver Nanoparticles using Uniaxial Orientation of Polyimide Molecules" in "Recent Progress in Polyimide Science""Rikio YOKOTA, Senn-i Kogyo Gijyutu Shinkokai(in press). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinji ANDO,Takashi SAWADA,and Shigekuni SASAKI: "In-plane Birefringence and Elongation Behavior of Uniaxially Drawn Aromatic Polyimide Films"Polymers for Advanced Tecnnologies. 12. 1-13 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Shinji ANDO and Shoichi MATSUDA: "Optical Anisotropy of Uniaxially Drawn Silver-dispersed Fluorinated Polyimide Films and Application to a Thin Film Polarizer"Proc.3rd.China-Japan Seminar on Advanced Aromatic Polymers, Chendu, China. 86-89 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 松田祥一,黒木重樹,安藤慎治: "剛直性フッ素化ポリイミドの配向特性を利用した異方性銀微粒子の生成挙動と光学特性"高分子学会予稿集. 49(4). 713 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 石塚淳一郎,黒木重樹,安藤慎治,黒木重樹,澤田孝: "強磁性金属錯体を用いて調製したポリイミド/金属複合フィルムのキャラクタリゼーション"高分子学会予稿集. 49(4). 714 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 松田祥一,黒木重樹,安藤慎治: "異方形状を有する銀微粒子を析出させたフッ素化ポリイミドによる薄膜偏光子の作製"高分子学会予稿集. 49(11). 3292-9293 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 松田祥一,安藤慎治: "ポリイミドの分子配向で分散銀微粒子の形状を制御する"ポリイミド研究討論会予稿集. 9. 15 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 松田祥一,安藤慎治: "『ポリイミド最近の進歩2001』(分担)"繊維工業技術振興会(印刷中). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 安藤慎治,松田祥一,澤田孝ほか: "異方形状を有する銀微粒子を析出させたフッ素化ポリイミドフィルムの偏光特性"高分子学会ポリマー材料コンファレンス予稿集. 48. 151-152 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shinji ANDO,Takashi SAWADA,Shigekuni SASAKI: "A rod-like fluorinated polyimide as an in-plane birefringent optical material 2 :Control of optical retardation using spontaneous molecular orientation"Polymers for Advanced Technologies. 10. 169-178 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shinji ANDO,Takashi SAWADA,Shigekuni SASAKI: "Optical anisotropy of uniaxially drawn and silver-dispersed polyimide film"Applied Physics Letters. 74. 938-940 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi SAWADA,Shinji ANDO: "Synthesis,characterization,and optical properties of metal-containing fluorinated polyimide films"Chemistry of Materials. 10. 3368-3378 (1998)

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      1999 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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