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本研究の目的は、分子レベルで配列・配向制御が可能であるラングミュア・ブロジェット(LB)法を用いて色素分子の会合体からなる極めて薄い光学伝搬層を作製し、プリズムカップラーで発生させたエバネッセント光により色素会合体に非局在性の集団エキシトンモードを励起し、その光学モードの特性について調べることにある。
本年度は、色素会合体による集団エキシトンモードの発生に適した薄膜試料について調査するために、銅フタロシアニン(CuPc)、スクアリリウム(SQ)色素、スピロピラン(SP)色素やメロシアニン(MC)色素などの分子会合体を形成しやすい色素の超薄膜を作製し、透過・反射測定や表面プラズモン共鳴(SPR)法を用いて色素会合体膜の光学的性質を高精度に調べた。特に、集団エキシトンモードの発生条件を探る上で重要である色素分子膜の複素屈折率応答について詳しく調べた。その結果、本研究目的に適した薄膜試料の物性が明らかになった。今後、これらの特性を研究目的の実現のために活用して行く。
一方、色素会合体による集団エキシトンモードを発生・検出する実験装置の設計・製作を行った。本年度は、モード励起するための励起光導入部と制御計測部を製作し、装置の動作試験を終了している。励起光の導入には、高精度の入射角制御が必要であり、構築した実験装置は充分な性能を有することが判った。今後、装置の残り部分である発光検出プローブとその制御系を製作し、色素薄膜光導波路の作製を行い、色素会合体の集団エキシトンモードの発生やその伝搬性に関する実験を行う計画である。
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