| 研究課題/領域番号 |
11792010
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| 研究種目 |
地域連携推進研究費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・機器工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
吉野 勝美 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70029205)
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| 研究分担者 |
小川 倉一 大阪府立産業技術総合研究所, 材料技術部, 部長(研究職)
大森 裕 先端科学技術共同研究センター, 教授 (50223970)
尾崎 雅則 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50204186)
藤井 彰彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80304020)
櫻井 芳昭 大阪府立産業技術総合研究所, 材料技術部, 研究員
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| キーワード | フォトニック結晶 / 人工オパール / インバース・オパール / フォトニックバンドギャップ / ストップバンド / 導電性高分子 / 液晶 / ナノ周期構造 |
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| 研究概要 |
本研究では、可視域あるいは近赤外域で三次元フォトニックバンドギャップを形成するような材料を設計していく上で基礎となる理論を展開するとともに、ハイブリッドフォトニック結晶を実現するのに適した要素材料の創製、新しいフォトニック結晶創製方法を確立し、さらに、これら新しいハイブリッドフォトニック結晶に特徴的な電子的、光学的性質を明らかにし、それらを用いた新しい応用の可能性を探求することを目的として研究を行い、以下のような成果を得た。
(1)人工オパールに導電性高分子を浸透させ、温度変化や電気化学的ドーピングによりそのストップバンドを制御することに成功した。さらに、導電性高分子反転オパールの作製に成功し、その周期構造を確認するとともに、ストップバンドを温度変化や電気化学的ドーピングにより制御することに成功した。(2)オパールに液晶を浸透させることによりストップバンドのシフトを観測するとともに、ストップバンドの温度、電界による可逆的な制御を実現した。さらに、その過渡応答が数十マイクロ秒程度の高速応答を示すことを見出した。(3)液晶を浸透させた高分子反転オパールにおいても電界によるストップバンドのシフトを確認し、また、明確な閾値と閾値以上の電界に対するメモリー効果を見出した。(4)光重合性高分子から作製した高分子反転オパールが種々の溶媒を浸透させることによりゲル化し、ストップバンドのシフトが溶媒の屈折率の効果に比べて大きく、また、溶媒の種類に強く依存することを見出した。(5)短ピッチ強誘電性液晶に色素を添加し光励起することにより、ストップバンド端におけるレーザー発振を確認した。(6)オパール及び反転オパールにおけるフォトニックバンド計算を行い、液晶浸透によるフォトニックバンドギャップの制御、二重周期構造オパールにおけるバンド構造、二重シェル構造におけるバンド構造などを明らかにした。
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