半導体量子ドットーフォトポリマーコンポジットによる非線形フォトニック材料の創成

• 研究課題/領域番号: 23360030
• 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: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 富田 康生 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (50242342)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円); 2013年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2012年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円); 2011年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
• キーワード: 量子ドット / ナノ材料 / フォトポリマー / 非線形光学 / 応用光学・量子光工学

研究概要

光重合性半導体CdSe量子ドットーフォトポリマーコンポジット(QDPC)による３次および高次非線形光学効果の増大化の実現とホログラフィック光重合による非線形フォトニック格子構造形成とその非線形光学効果の実証を目的として、CdSe量子ドットを7vol.%まで高濃度分散したQDPCの実現に成功した。また、一様露光QDPCフィルムにおいて増強された３次と５次の非線形屈折と過飽和吸収特性を観測するとともに、縮退多光波混合による高次自己回折効果と形成されたBragg格子からの非線形Bragg回折も実現した。さらにホログラフィック光重合に伴うQDPC中の相転移ダイナミクスについての理論的知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Closed-aperture Z-scan analysis for nonlinear media with saturable absorption and simultaneous third- and fifth-order nonlinear refraction (2012)
  • 著者名/発表者名: Xiangming Liu and Yasuo Tomita
  • 雑誌名: Physics Research International 巻: 2012 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1155/2012/161572
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gaussian beam Z-scan analysis for nonlinear optical materials possessing simultaneous third- and fifth-order nonlinear refraction with saturable absorption : an application to semiconductor CdSe quantum dot-polymer nanocomposites (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Tomita, Xiangming Liu, and Yusuke Adachi
  • 雑誌名: Proc. SPIE 巻: 8550 ページ: 85503G-85503G
  • DOI: 10.1117/12.979824
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-order nonlinear optical response of a polymer nanocomposite film incorporating semiconducotor CdSe quantum dots (2012)
  • 著者名/発表者名: X. Liu, Y. Adachi, Y. Tomita, J. Oshima, T. Nakashima, and T. Kawa
  • 雑誌名: Optics Express, 巻: 20 号: 12 ページ: 13457-13469
  • DOI: 10.1364/oe.20.013457
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computer simulation of Bragg grating formation in holographic polymer-dispersed liquid crystals based on the density functional theory (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiaki Fukuda and Yasuo Tomita
  • 雑誌名: Proc. SPIE 巻: 8429 ページ: 842919-842919
  • DOI: 10.1117/12.922309
  • 査読あり
• [学会発表] Light-induced nanoparticle assembly in photopolymer for holographic application (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Tomita
  • 学会等名: Collaborative Conference on 3D & Materials Research (CC3DMR) 2014
  • 発表場所: Seoul, South Korea
  • 招待講演
• [学会発表] Photopolymerizable organic-inorganic nanocomposite materials and their application (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Tomita
  • 学会等名: The 23rd Congress of the International Commission for Optics (ICO-23)
  • 発表場所: Santiago de Compostela, Spain
  • 招待講演
• [学会発表] ナノコンポジット体積ホログラムの特性とその多彩な応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 富田康生
  • 学会等名: 第19回ボリュームホログラフィック技術研究グループ研究会
  • 発表場所: 東大先端科学技術研究センター
  • 招待講演
• [学会発表] 光重合性ナノ微粒子―ポリマーコンポジット (2013)
  • 著者名/発表者名: 富田康生
  • 学会等名: 日本光学会平成25年 第1回ホログラフィック・ディスプレィ研究会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス、東京
  • 年月日: 2013-03-08
  • 招待講演
• [学会発表] Photopolymerizable nanocomposite materials and their applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Tomita
  • 学会等名: The 11th International Conference "Correlation Optics"
  • 発表場所: Chernivtsi, Ukraine (Session3, 3-32 (2013))
  • 招待講演
• [学会発表] Photopolymerizable nanocomposite materials for photonic applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Tomita
  • 学会等名: Collaborative Conference on Materials Research (CCMR) 2013
  • 発表場所: Jeju, South Korea (448-4449 (2013))
  • 招待講演
• [学会発表] Effects of surface/deep traps on third- and high-order optical nonlinearities in photopolymerizable semiconductor CdSe quantum dot-polymer nanocomposites (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Adachi, R.Yamagami, Y.Tomita, T.Nakashima, and T.Kawai
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics Europe and International Quantum Electronics Conference 2013 (CLEO/Europe-IQEC 2013)
  • 発表場所: Munich, Germany (CE2.5 (2012))
• [学会発表] Effects of surface/deep traps on third- and high-order optical nonlinearities in photopolymerizable semiconductor CdSe quantum dot-polymer nanocomposites (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Adachi, R. Yamagami, Y. Tomita, T. Nakashima, and T. Kawai
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics Europe and 12th European Quantum Electronics Conference 2013
  • 発表場所: Munich, Germany
• [学会発表] Photopolymerizable nanocomposite materials for photonic applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Tomita
  • 学会等名: Collaborative Conference on 3D & Materials Research (CC3DMR) 2013
  • 発表場所: Jeju, South Korea
  • 招待講演
• [学会発表] Photopolymerizable nanocomposite materials and their applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Tomita
  • 学会等名: The 11th International Conference “Correlation Optics” (CO’13)
  • 発表場所: Chernivtsi, Ukraine
  • 招待講演
• [学会発表] 光重合性ナノコンポジットポリマーコンポジット (2013)
  • 著者名/発表者名: 富田康生
  • 学会等名: ２０１３年第１回ホログラフィック・ディスプレィ 研究会 (HODIC)
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 招待講演
• [学会発表] Effects pf sirface deep traps on third- and high-order optical nonlinearities in photopolymerizable semiconductor CdSe quantum dot-polymer nanocomposites (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Adachi, R. Yamagami, Y. Tomita, T. Nakashima, and T. Kawai (Y. Tomita)
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics Europe 2013 and 12th European Quantum Electronics Conference
  • 発表場所: Munich, Germany
• [学会発表] Photopolymerizable nanocomposite materials for photonic applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Tomita
  • 学会等名: Collaborative Conference on Materials Research (CCMR) 2013
  • 発表場所: Jeju, South Korea
  • 招待講演
• [学会発表] Photopolymerizable nanocomposite materials and their applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Tomita
  • 学会等名: The 11th International Conference “Correlation Optics” (CO”13)
  • 発表場所: Chernivtsi, Ukraine
  • 招待講演
• [学会発表] 光重合性ナノコンポジットポリマーを用いた非線形光学と中性子光学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 富田康生
  • 学会等名: レーザー学会第32回年次大会
  • 発表場所: 宮城県仙台市TKP仙台カンファレンスセンター(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-30
• [学会発表] Gaussian beam Z-scan analysis for nonlinear optical materials possessing simultaneous third- and fifth-order nonlinear refraction with saturable absorption : an application to semiconductor CdSe quantum dot-polymer nanocomposites (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Tomita, X.Liu, and Y.Adachi
  • 学会等名: SPIE Optical Systems Design
  • 発表場所: Barcelona, Spain (8550-140 (2012))
• [学会発表] Nonlinear optical responses of photopolymerizable nanocomposites capable of holographically patterning photonic lattice structures (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Tomita, Y.Adachi, X.Liu, J.Oshima, T.Nakashima, and T.Kawai
  • 学会等名: IEEE Photonics Conference 2012
  • 発表場所: San Francisco, USA (Technical Digest ThL4, 790-791 (2012))
• [学会発表] Computer simulation of Bragg grating formation in holographic polymer-dispersed liquid crystals based on the density functional theory (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiaki Fukuda and Yasuo Tomita
  • 学会等名: SPIE Photonics Europe
  • 発表場所: Brussels, Belgium (8429-45 (2012))
• [学会発表] 光重合性半導体CdSe量子ドットーポリマーコンポジット中の縮退多光波混合 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安達佑亮、Xiangming Liu、富田康生、大島寿朗、中嶋琢也、河合壯
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学、愛媛 (予稿集03-022 (2011))
• [学会発表] ナノコンポジットマテリアルの光学と応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 富田康生
  • 学会等名: 日本光学会 第37回光学シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所、東京 (講演予稿集63-66 (2012))
  • 招待講演
• [学会発表] 光重合性ナノコンポジットポリマーを用いた非線形光学と中性子光学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 富田康生
  • 学会等名: レーザー学会第32回年次大会
  • 発表場所: TKP仙台カンファレンスセンター、仙台
  • 招待講演
• [学会発表] Nonlinear optical responses of photopolymerizable nanocomposites capable of holographically patterning photonic lattice structures (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Tomita, Y. Adachi, X. Liu, J. Oshima, T. Nakashima, and T. Kawai (Y. Tomita)
  • 学会等名: IEEE Photonics Conference 2012
  • 発表場所: San Francisco, USA
• [学会発表] Gaussian beam Z-scan analysis for nonlinear optical materials possessing simultaneous third- and fifth-order nonlinear refraction with saturable absorption: an application to semiconductor CdSe quantum dot-polymer nanocomposites (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Tomita, X. Liu, and Y. Adachi (Y. Tomita)
  • 学会等名: SPIE Optical Systems Design
  • 発表場所: Barcelona, Spain
• [学会発表] ナノコンポジットマテリアルの光学と応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 富田康生
  • 学会等名: 日本光学会 第37回光学シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学
  • 招待講演
• [学会発表] 光重合性半導体CdSe 量子ドットーポリマーコンポジット中の縮退多光波混合 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安達佑亮、Xiangming Liu, 富田康 生、大島寿朗、中嶋琢也、河合壯 （富田康生）
  • 学会等名: 第７３回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] Z-scan study of optical nonlinearities in photopolymerizable nanocomposites incorporating semiconductor CdSe quantum dots (2011)
  • 著者名/発表者名: Xiangming Liu, Yasuo Tomita, Yusuke Adachi, Juro Oshima, Takuya Nakashima, Tsuyoshi Kawai
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形県山形市山形大学
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] 光重合性半導体CdSe量子ドットーポリマーコンポジット中の非線形光波混合 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安達佑亮、Xiangming Liu, 富田康生、大島寿朗、中嶋琢也、河合壮
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形県山形市山形大学
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] 光重合性ナノコンポジットポリマー-その特性とホログラフィー、非線形光学、中性子光学への応用- (2011)
  • 著者名/発表者名: 富田康生
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形県山形市山形大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] Observation of higher-order optical nonlinearities in photopolymerizable semiconductor CdSe quantum dot-polymer nanocomposites (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Tomita, X.Liu, Y.Adachi, J.Oshima
  • 学会等名: 2011 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe and 12th European Quantum Electronics Conference
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] Observation of higher-order optical nonlinearities in a photopolymerizable nanocomposite film dispersed with semiconductor CdSe quantum dots (2011)
  • 著者名/発表者名: Xiangming Liu, Yasuo Tomita, Yusuke Adachi, Juro Oshima, Takuya Nakashima, and Tsuyoshi Kawai
  • 学会等名: 日本光学会年次学術講演会、Optics & Photonics Japan 2011
  • 発表場所: 大阪大学、大阪 (講演予稿集29aG4 (2011))
• [学会発表] 光重合性半導体CdSe量子ドットーポリマーコンポジット中の非線形光波混合 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安達佑亮、Xiangming Liu、富田康生、大島寿朗、中嶋琢也、河合壯
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学、山形 (予稿集12-124 (2011))
• [学会発表] Z-scan study of optical nonlinearities in a photopolymerizable nanocomposite ncorporating semiconductor CdSe quantum dots (2011)
  • 著者名/発表者名: Xiangming Liu, Yasuo Tomita, Yusuke Adachi, Juro Oshima, Takuya Nakashima, and Tsuyoshi Kawai
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学、山形 (予稿集12-123 (2011))
• [学会発表] 光重合性ナノコンポジットポリマー -その特性とホログラフィー、非線形光学、中性子光学への応用- (2011)
  • 著者名/発表者名: 富田康生
  • 学会等名: 第72回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 山形大学、山形 (予稿集03-008 (2011))
  • 招待講演
• [学会発表] Observation of higher-order optical nonlinearities in photopolymerizable semiconductor CdSe quantum dot-polymer nanocomposites (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Tomita, X.Liu, Y.Adachi, and J.Oshima
  • 学会等名: 2011 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe (CLEO/Europe) and 12th Europearn Quantum Electronics Conference
  • 発表場所: Munich, Germany (CE2.5(2011))
• [備考]
  • URL: http://talbot.es.uec.ac.jp/
• [備考] 研究テーマ概要
  • URL: http://talbot.es.uec.ac.jp/Japanese/Japanese.html
• [備考] 研究論文リスト
  • URL: http://talbot.es.uec.ac.jp/Japanese/Japanese.html