| 研究課題/領域番号 |
15656083
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
尾崎 雅則 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50204186)
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| 研究分担者 |
藤井 彰彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80304020)
吉野 勝美 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70029205)
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| キーワード | フォトニック結晶 / 液晶 / コレステリック液晶 / 螺旋構造 / レーザー発振 / 欠陥モード / 局在準位 |
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| 研究概要 |
本研究では、ナノ周期螺旋構造を形成するコレステリック液晶を紫外線照射により高分子化することにより一次元ナノ周期螺旋構造を固定化し、その光学的性質とレーザー色素の添加によるレーザー発振特性を明らかにするとともに新しい機能応用の可能性を探索することを目的とし、次の成果を得た。(1)光重合基を有するコレステリック液晶を、プラナー配向したサンドイッチセル内で螺旋軸が基板に対して垂直になるように配向させ、紫外線照射により螺旋周期構造を保ったまま高分子化し分子配向を固定した。これにより一次元ナノ周期構造を有するフリースタンディングフィルムを作製した。(2)このフリースタンディングコレステリックフィルムにレーザー色素を添加し光励起することにより、一次元フォトニックバンドギャップ端でのレーザー発振を観測した。このレーザー発振は、フィルムの曲げに対しても安定に起こり、曲げフィルムを線上に励起することにより、集光性のレーザー発振を実現した。(3)フリースタンディング高分子フィルムを積層することにより、積層界面での螺旋方位角の不連続、すなわち捻れ欠陥に起因する局在準位の発現を、透過スペクトルの測定から世界で初めて観測した。(4)捻れ欠陥の導入による欠陥モードの発現を伝搬マトリックス法で解析し、また、捻れ欠陥における光の局在化の様子をFDTD解析により明らかにした。(5)捻れ欠陥を有する高分子化コレステリック液晶複合膜にレーザー色素を添加して、光励起することにより、フォトニックバンド内の欠陥モードの波長におけるレーザー発振を観測し、捻れ局在準位からのレーザー発振に初めて成功した。
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