|
本研究では、電磁波の資源として残されている超高周波領域における液晶の可能性を検討する立場から、液晶の物性として重要な吸収率や屈折率の評価及び電磁波の位相や振幅を制御するデバイスの可能性を検討した。まず、ミリ波領域では導波管を用いた特殊な液晶セルを作製し、ネットワークアナライザーを用いて評価する方法について検討を行い、その有用性を示した。長さ3〜5cm液晶セルを用いて磁界印加によって数倍程度の透過率変化と数ラジアン程度の位相変化特性が確認された。次に、サブミリ波領域ではレーザーを用いる光学的な屈折率評価法を提案し、初めてサブミリ波帯における液晶の複素屈折率の値を明らかにした。また、光学的な評価手法の開発から、液晶を光学的な計測システムへ応用する新たな可能性の展開が得られた。
次に、液晶材料における大きな電気光学効果をデバイスに応用する立場から、低挿入損失の液晶素子を実現するための液晶駆動用電極構造および素子構造について検討した。グレーティング状電極構造、サンドイッチ型素子構造等を用いる事により高い透過率と大きな可変特性及び速い応答速度が得られることを見い出した。これらの素子を用いてミリ波帯では実際に、位相変調、振幅変調、ビーム偏向の基礎動作を確認した。一方、サブミリ波帯では更に細かいサンドイッチ型素子構造をそのまま実現する事が難しいことから、ポリマーと液晶の複合材料を利用する新しい素子作製手法についての検討を行い、紫外線を用いる新たな素子作成法の展開が得られた。基板や実験システムの問題からサブミリ波帯での実際のデバイス動作の確認には至っていないが、本研究で得られた手法により今後実際のデバイスの実現を試みる予定である。
|
