研究課題
本研究は光重合性ナノ微粒子-ポリマーコンポジット(NPC) 中のホログラフィック光重合において生じる多次元フォトニック格子構造の形成メカニズムを理論的に解明するとともに、フォトニック格子構造形成可能なNPC をフォトニクス・中性子 光学へ応用しNPC の高度な性能・斬新性・有用性を実証することを目的とする。本年度においては、第一に、ホログラフィック光重成 におけるNPC中でのナノ微粒子と重合モノマーの異方性光重合相分離過程について理論的に究明し、生成されるホログラフィック格子の屈折率変調振幅の格子間隔依存性に対する連鎖光重合と逐次光重合での違いについて、重合反応速度論の見地から究明して明らかにした。第二に、ウェア ラブルディスプレー・メガネのための高効率ホログラフィック回折素子応用を念頭に、超高屈折率ハイパーブランチポリマーを用いたNPCのホログラフィック記録特性を究明した。その結果、高反応性架橋モノマーの添加により屈折率変調振幅を0.025程度まで増大可能であることを実証した。第三に、高濃度半導体CdSe量子ドット分散NPCが有する可飽和吸収効果と高次非線形非線形屈折を考慮したclosed-aperture Z-scan理論を構築した。その結果を半導体CdSe量子ドットNPCに対する測定値に適用して可飽和吸収係数と3次および5次の非線形屈折率係数の半導体CdSe量子ドット分散濃度依存性を得た。第四に、NPC体積格子による冷・極冷中性子ビーム制御の高効率化に向けて、ナノダイヤモンド分散NPCのホログラフィック記録特性について究明した。その結果、22vol.%までのナノダイヤモンド分散NPの作成が可能で、15vol.%ナノダイヤモンド分散で最大屈折率変調振幅0.0045を得て、その値に対応するナノダイヤモンド密度変調振幅が0.007vol.%であることを見出した。
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 12件、 招待講演 6件) 備考 (1件)
Journal of Physics: Conference Series
巻: 867 ページ: 012011-1-5
10.1088/1742-6596/867/1/012011
http://talboe.es.uec.ac.jp/
