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新規フォトリフラクティブポリマーの合成と画像処理への応用

研究課題

研究課題/領域番号 13450393
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子構造物性(含繊維)
研究機関千歳科学技術大学

研究代表者

雀部 博之  千歳科学技術大学, 光科学部, 教授 (20015126)

研究分担者 和田 達夫  理化学研究所, 超分子科学研究室, 主任研究員 (60175148)
堀之内 英  千歳科学技術大学, 光科学部, 講師 (20305957)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2002年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
2001年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
キーワードモノリシックフォトリフラクティブ材料 / アクセプター置換カルバゾール / 配向緩和 / 波面補正 / 角度多重ホログラム / 連想想起光メモリ / カルパゾール置換ポリアセチレン / キャリヤ移動度 / アクセプター置換カンバゾール / カルバゾール置換ポリアセチレン / モノリシック機能分子 / フォトリフラクティブ効果 / 主鎖・側鎖型ポリマー / カルバゾール誘導体 / ポーリング処理 / 2光波結合 / 熱刺激電流 / 電気光学応答
研究概要

アクセプター置換カルバゾールが光導電性と電気光学応答を示す多機能性クロモフォアであることを利用し、単一成分でフォトリフラクティブ効果を示すモノリシックフォトリフラクティブポリマーを開発した。その中でも2次非線形光学色素を側鎖に有し、アクセプター置換カルバゾールを主鎖に有する主鎖・側鎖型フォトリフラクティブポリマーが効率および安定性ともに高い性能を示した。このポリマーの分極及び脱分極に伴う緩和挙動を電気光学応答及び熱刺激電流の測定から検討した。その結果、屈折率変化は再配向ではなく電気光学効果によるものであること及び配向の安定性がフォトリフラクティブ効果の安定性に寄与していることを明らかにした。
モノリシックなカルバゾールトリマーによる画像処理実験を行った。フォトリフラクティブ材料の位相共役鏡としての性質を利用して波面補正の実験を行ったところ、歪んだ画像から原画像を復元できた。また、4光波混合によるホログラム記録において、回折効率が入射角度に強く依存することを利用して角度多重ホログラム記録を行い、記録・再生に成功した。さらに、角度多重記録されたホログラムに記録画像の部分画像を入射したところ、記録した原画像を再生することができ、連想想起光メモリの機能を確認した。
フォトリフラクティブ効果の高速応答化には空間電荷の移動の高速化が効果的である。そこで移動度の増大を目指し、共役系を拡張した置換ポリアセチレンCzPAを開発した。機能分離型のサンプル(ITO/CzPA/TiOPc/Au)を作製して移動度を求めたところ、PVKのホール移動度〜10^<-6>cm^2/Vsに対し、CzPAは〜10^<-4>cm^2/Vsと増大した。また、CzPAは電子もホールも同程度の移動度であった。主鎖・側鎖型構造に基づく両極性の電荷輸送特性を持つことが分かった。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
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  • 研究成果

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  • [文献書誌] T.Sone, R.Asako, T.Masuda, M.Tabata, T.Wada, H.Sasabe: "Polymerization of ο-Trifluoromethyl(phenylacetylene) Initiated by [Rh(norbornadiene)Cl]_2 and MoOCI_4-n-Bu_4Sn-EtOH Catalysts"Macromolecules. 34. 1586-1592 (2001)

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  • [文献書誌] H.Kimura-Suda, T.Sassa, T.Wada, H.Sasabe: "Simultaneous Determination of Average Direction of Molecular Orientation and Effective Second Order Nonlinear Optical Constant (|d^<eff>|) by Phase Measurements of Second Harmonic Generation"J.Phys.Chem.B. 105(9). 1763-1769 (2001)

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  • [文献書誌] X.-M.Duan, T.Wada, S.Okada, H.Oikawa, H.Matsuda, H.Sasabe, H.Nakanishi: "Linear and Nonlinear Optical Properties of Novel Ionic Chromophores"MRS Symp.Proc.. 598. 1-6 (2001)

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  • [文献書誌] T.Sassa, T.Wada, H.Sasabe, M.Yokoyama, S.Umegaki: "Active Formation of an Antiguide Structure in a Photorefractive Polymer for Enhanced Second-harmonic Generation"Opt.Lett.. 26. 995-997 (2001)

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  • [文献書誌] T.Aoyama, T.Wada, Y.Zhang, Y.Moritsuki, Y.Yonechi, H.Sasabe: "Thermally Stimulated Current and Electro-optic Responses in a Main-and Side-chain Photorefractive Polymer"Polymer J.. 33. 718-722 (2001)

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  • [文献書誌] S.Maruyama, H.Hokari, T.Wada, H.Sasabe: "Syntheses of Novel Carbazoleacetylene-Derived Macrocycles"Synthesis. 12. 1794-1799 (2001)

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  • [文献書誌] H.Sasabe: "Vision : Nanotechnology for Molecular Devices"Electrochemistry. 69(12). 920 (2001)

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  • [文献書誌] 青山哲也, 佐々高史, 張亜東, 和田達夫: "カルバゾールを有するフォトリフラクティブポリマーの熱安定性"信学技報. OME2001-83, OPE2001-72. 49-54 (2001)

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  • [文献書誌] 今瀬禎宏, 和田達夫: "カルバゾールトリマーをユニットに含む大環状化合物の開発"信学技報. OME2001-83, OPE2001-72. 43-48 (2001)

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  • [文献書誌] M.Iwata, Y.Imase, A.Gunji, T.Wada: "Development of Polyamine-based Dendrimers Toward Bidirectional Energy Conversion"RIKEN Rev.. 42. 63-66 (2001)

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  • [文献書誌] S.Noro, S.Kitagawa, M.Yamashita, T.Wada: "New Microporous Coordination Polymer Affording Guest-coordination Sites at Channel Wall"Chem.Comm.. 2002. 222-223 (2002)

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  • [文献書誌] M.Tian, T.Wada, H.Sasabe: "Syntheses of Novel Unsymmetrically Tetrasubstituteed Phthalocyaninato Vanadyl and Zinc Complexes with a Nitro or Amino Group"Dyes and Pigments. 52. 1-8 (2002)

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  • [文献書誌] T.Aoyama, T.Sassa, H.Sasabe, T.Wada: "Thermally Stimulated Current and Electro-optic Responses in Stable Photorefractive Polymers"Proc.SPIE -Internatl Soc.Opt.Eng.. 4462. 151-158 (2002)

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  • [文献書誌] T.Aoyama, E.Takabayashi, Y.Zhang, H.Sasabe, T.Wada: "Multiplexed Holography with Monolithic Photorefractive Trimer"IEICE Trans.Electron.. E85-C. 1282-1286 (2002)

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  • [文献書誌] 松本真哉, 小林公子, 和田達夫, 白井和子, 松岡賢: "J会合体を形成するビスアゾメチン色素の光学特性"信学技報. OME2002-18. 31-35 (2002)

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  • [文献書誌] 佐々高史, 藤原隆, 梅垣真祐, 横山正明, 雀部博之, 和田達夫: "フォトリフラクティブ媒質における光第二高調波増強"信学技報. OME2002-19. 37-41 (2002)

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  • [文献書誌] 山本隆一(編): "導電性高分子材料の開発と応用"技術情報協会. 239 (2001)

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  • [文献書誌] H.Sasabe (Ed): "Nanotechnology toward Organic Photonics"GooTech. 384 (2002)

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  • [文献書誌] H.Sasabe (Ed): "Hyper-Structured Molecules III : Chemistry, Physics and Applications"Taylor & Francis. 220 (2002)

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  • [文献書誌] H.Sasabe, C.Adachi (Eds): "Monograph on Photonics Science and Technology"Photonics World Consortium (PWC) Publishing. 228 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Sone et al.: "Polymerization of σ-Trifluoromethyl (phenylacetylene) Initiated by [Rh (norbornadiene) Cl]_2 and MoOCl_4-n-Bu_4Sn-EtOH Catalysts"Macromolecules. 34. 1586-1592 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kimura-Suda et al.: "Simultaneous Determination of Average Direction of Molecular Orientation and Effective Second Order Nonlinear Optical Constant (|d^<eff>|) by Phase Measurements of Second Harmonic Generation"J. Phys. Chem. B. 105(9). 1763-1769 (2001)

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  • [文献書誌] X.-M. Duan et al.: "Linear and Nonlinear Optical Properties of Novel Ionic Chromophores"MRS Symp. Proc.. 598. 1-6 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Sassa et al.: "Active Formation of an Antiguide Structure in a Photorefractive Polymer for Enhanced Second-harmonic Generation"Opt. Lett.. 26. 995-997 (2001)

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  • [文献書誌] T. Aoyama et al.: "Thermally Stimulated Current and Electro-optic Responses in a Main- and Side-chain Photorefractive Polymer"Polymer J.. 33. 718-722 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Maruyama et al.: "Syntheses of Novel Carbazole-acetylene-Derived Macrocycles"Synthesis. 12. 1794-1799 (2001)

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  • [文献書誌] H. Sasabe: "Vision : Nanotechnology for Molecular Devices"Electrochemistry. 69(12). 920 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Aoyama et al.: "Thermal Stability of Photorefractive Polymers with Carbazole Units (in Japanese)"IEICE Tech. Rep.. OME2001-83, OPE2001-72. 49-54 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Imase et al.: "Development of Macrocyclic Compounds with Carbazole Trimer Units"IEICE Tech. Rep.. OME2001-83, OPE2001-72. 43-48 (2001)

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  • [文献書誌] M. Iwata et al.: "Development of Polyamine-based Dendrimers Toward Bidirectional Energy Conversion"RIKEN Review. 42. 63-66 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Noro et al.: "New Microporous Coordination Polymer Affording Guest-coordination Sites at Channel Wall"Chem. Comm.. 2002. 222-223 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Tian et al.: "Syntheses of Novel Unsymmetrically Tetrasubstituted Phthalocyaninato Vanadyl and Zinc Complexes with a Nitro or Amino Group"Dyes and Pigments. 52. 1-8 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Aoyama et al.: "Thermally Stimulated Current and Electro-optic Responses in Stable Photorefractive Polymers"Proc. SPIE Internatl Soc. Opt. Eng.. 4462. 151-158 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Aoyama et al.: "Multiplexed Holography with Monolithic Photorefractive Trimer"IEICE Trans. Electron. E85-C. 1282-1286 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Matsumoto et al.: "Optical Properties of J-Aggregates Formed by Bisazomethine Dyes (in Japanese)"IEICE Tech. Rep.. OME2002-18. 31-35 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Sassa et al.: "Enhancement of SHG in Photorefractive Media (in Japanese)"IEICE Tech. Rep.. OME2002-19. 37-41 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Yamamoto (Ed.): "Development of Conducting Polymers and Their Applications"Technical Information Association. 239 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Sasabe (Ed.): "Nanotechnology toward Organic Photonics"Goo Tech. 384 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Sasabe (Ed): "Hyper-structured Molecules III: Chemistry, Physics and Applications"Taylor & Francis. 220 (2002)

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  • [文献書誌] H. Sasabe and C. Adachi (Eds): "Monograph on Photonics Science and Technology"PWC Publishing. 228 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sone, R.Asako, T.Masuda, M.Tabata, T.Wada, H.Sasabe: "Polymerization of ο-Trifluoromethyl(phenylacetylene) Initiated by [Rh (norbornadiene)CL]_2 and MoOCl_4-n-Bu_4Sn-EtOH Catalysts"Macromolecules. 34. 1586-1592 (2001)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sassa, T.Wada, H.Sasabe, M.Yokoyama, S.Umegaki: "Active Formation of an Antiguide Structure in a Photorefractive Polymer for Enhanced Second-harmonic Generation"Opt. Lett.. 26. 995-997 (2001)

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  • [文献書誌] T.Aoyama, T.Wada, Y.Zhang, Y.Moritsuki, Y.Yonechi, H.Sasabe: "Thermally Stimulated Current and Electro-optic Responses in a Main-and Side-chain Photorefractive Polymer"Polymer J.. 33. 718-722 (2001)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Maruyama, H.Hokari, T.Wada, H.Sasabe: "Syntheses of Novel Carbazoleacetylene-Derived Macrocycles"Synthesis. 12. 1794-1799 (2001)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kimura-Suda, T.Sassa, T.Wada, H.Sasabe: "Simultaneous Determination of Average Direction of Molecular Orientation and Effective Second Order Nonlinear Optical Constant by Phase Measurements of Second Harmonic Generation"J. Phys. Chem.. B105. 1763-1769 (2001)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Noro, S.Kitagawa, M.Yamashita, T.Wada: "New Microporous Coordination Polymer Affording Guest-coordination Sites at Channel Wall"Chem. Comm.. 2002. 222-223 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tian, T.Wada, H.Sasabe: "Syntheses of Novel Unsymmetrically Tetrasubstituteed Phthalocyaninato Vanadyl and Zinc Complexes with a Nitro or Amino Group"Dyes and Pigments. 52. 1-8 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Aoyama, T.Sassa, H.Sasabe, T.Wada: "Thermally Stimulated Current and Electro-optic Responses in Stable Photorefractive Polymers"Proc. SPIE-Internatl Soc. Opt. Eng.. 4462. 151-158 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Aoyama, E.Takabayashi, Y.Zhang, H.Sasabe, T.Wada: "Multiplexed Holography with Monolithic Photorefractive Trimer"IEICE Trans. Electron. E85-C. 1282-1286 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 佐々高史, 藤原隆, 梅垣真祐, 横山正明, 雀部博之, 和田達夫: "フォトリフラクティブ媒質における光第二高調波増強"信学技報. OME2002-18. 37-41 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Sasabe (Ed): "Nanotechnology toward Organic Photonics"GooTech. 384 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Sasabe (Ed): "Hyper-Structured Molecules III : Chemistry, Physics and Applications"Taylor & Francis. 220 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Sasabe, C.Adachi (Eds): "Monograph on Photonics Science and Technology"Photonics World Consortium (PWC) Publishing. 228 (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takafumi Sassa: "Active Formation of an Antiguide Structure in a Photorefractive Polymer for Enhanced Second-Harmonic Generation"Optics Letters. 26・13. 995-997 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuya Aoyama: "Thermally Stimulated Current and Electro-optic Responses in a Main-and Side-chain Photorefractive Polymer"Polymer Journal. 33・10. 718-722 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Sumio Maruyama: "Syntheses of Novel Carbazolacetylene-Derived Macrocycles"Synthesis. 12. 1794-1799 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Minquan Tian: "Syntheses of Novel Unsymmetricaly Tetrasubstituted Phthalocyaninato Vanadyl and Zinc Complexes with Nitro or Amino Groups"Dyes and Pigments. 52. 1-8 (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 今瀬禎宏: "カルバゾールトリマーをユニットに含む大環状化合物の開発"信学技報. OME2001-83. 43-48 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 青山哲也: "カルバゾールを有するフォトリフラクティブポリマーの熱安定性"信学技報. OME2001-83. 49-54 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki Sasabe: "Nanotechnology toward the Organic Photonics"Hiroyuki Sasabe(Ed). 384 (2002)

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      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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