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2008 年度 実績報告書

次世代共役ポリマーにおける巨大非線形光学応答と超高速光スイッチング現象の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 17067005
研究機関名古屋大学

研究代表者

岸田 英夫  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40311633)

キーワード共役系高分子 / 非線形光学 / ポリチオフェン
研究概要

1. 化学ドープしたポリチオフェンのポーラロン準位と非線形光学応答の関係
立体規則性の高いポリ3-ヘキシルチオフェン(P3HT)を化学ドープし、Z-scan法とTHG法で非線形感受率(χ^(3))スペクトルを測定した。得られたχ^(3)スペクトルを離散準位モデルにより解析した。Z-scan、THGの二つの方法により得られたスペクトル形状および共鳴構造が共通のモデルで説明できることを明らかにした。この解析により、ポーラロン準位の関与した遷移双極子モーメントを決定した。
2. 導電性共役高分子PEDOT-PSSの非線形感受率測定
導電性共役高分子poly(3, 4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrensulfonate)(PEDOT-PSS)の三次非線形感受率の虚部Imχ^(3)スペクトルをZスキャン法により測定した。2つのポーラロン準位を考慮したモデルに基づいた解析から、Imχ^(3)スペクトルは二光子吸収、光シュタルク効果の成分で表されることがわかった。また、ドープしたP3HTの場合と異なり、吸収飽和成分の寄与はほとんどないことがわかった。このことより、PEDOT-PSSにおいては励起状態の速い緩和の可能性が示唆された。
3. 金属-ポリマー界面におけるポーラロンの生成とその光学応答
P3HTをITOとアルミニウム電極ではさんだサンドウィッチ型の素子について、電場印加による吸収スペクトル変化を調べた。Al-P3HT界面における電荷の移動とそれに付随したポーラロン吸収帯が観測された。電場印加により、空乏層幅が変化し、ポーラロン吸収強度が変化し観測された。この研究により、Al-P3HTの界面において、ポーラロンが形成していることを明らかにした。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Two-photon excited states in charge-transfer type conjugated polymers2009

    • 著者名/発表者名
      H. Kishida, T. Yamamoto
    • 雑誌名

      Synthetic Metals (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Coplanar Polythiophenes with-C (triple bond) CR Side Chains : Self-assembly, Linear and Nonlinear Optical Properties, and Piezochromism2009

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto, H. Kishida
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan (印刷中)

    • 査読あり
  • [学会発表] ポリチオフェン薄膜における直流電圧印加下の電場変調分光2009

    • 著者名/発表者名
      近藤明裕、岸田英夫、中村新男、飯島孝幸、佐藤貴夫、山本隆一
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学(東京)
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] 化学ドープしたポリチオフェンのZ-scan法による非線形感受率スペクトル2009

    • 著者名/発表者名
      日比野健一、 岸田英夫、中村新男
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学(東京)
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] 光の制御を目指した共役ポリマーの非線形光学応答制御2008

    • 著者名/発表者名
      岸田英夫
    • 学会等名
      第71回高分子若手研究会[関西]次世代オプト・ナノサイエンスを担う先端高分子科学
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学
    • 年月日
      2008-11-19
  • [学会発表] Multiresonant Optical Nonlinearity in Chemical Doped Polythiophenes2008

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Hibino, Hideo Kishida, Arao Nakamura
    • 学会等名
      18 th Iketani Conference, International Conference on Control of Super-Hierarchical Structures and Innovative Functions of Next-Generation Conjugated Polymers
    • 発表場所
      淡路国際会議場
    • 年月日
      2008-10-21
  • [学会発表] DC-biased Electroabsorption Measurements of Head-to-head-Type Poly (3-alkynyhhiophenes)2008

    • 著者名/発表者名
      A. Kondo, H. Kishida, A.Nakamura, T. Yamamoto
    • 学会等名
      18 th Iketani Conference, International Conference on Control of Super-Hierarchical Structures and Innovative Functions of Next-Generation Conjugated Polymers
    • 発表場所
      淡路国際会議場
    • 年月日
      2008-10-21
  • [学会発表] Third-order optical nonlinearity in structure-controlled polythiophene-derivatives2008

    • 著者名/発表者名
      H. Kishida, K. Hirota, H. Okamoto, H. Kokubo, T. Yarhamoto
    • 学会等名
      18 th Iketani Conference, International Conference on Control of Super-Hierarchical Structures and Innovative Functions of Next-Generation Conjugated Polymers
    • 発表場所
      淡路国際会議場
    • 年月日
      2008-10-21
  • [学会発表] Optical nonlinearity and ultrafast optical switching in conjugated polymers2008

    • 著者名/発表者名
      Hideo Kishida
    • 学会等名
      The 3 rd international workshop on super-hierarchical structures
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場
    • 年月日
      2008-10-20
  • [学会発表] 共役ポリマーにおけるポーラロン状態の非線形光学応答2008

    • 著者名/発表者名
      岸田英夫、日比野健一、中村新男
    • 学会等名
      第57回高分子討論会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2008-09-24
  • [学会発表] ポリチオフェン薄膜における電場印加下のポーラロン吸収2008

    • 著者名/発表者名
      近藤明裕、岸田英夫、山本隆一
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-22
  • [学会発表] ポリチオフェン薄膜におけるポーラロン状態の三次光学非線形性2008

    • 著者名/発表者名
      日比野健一、岸田英夫
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-21
  • [図書] 次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能"、第III編超光電子機能の制御第4章「構造制御した共役ポリマーの三次非線形光学応答」2009

    • 著者名/発表者名
      岸田英夫(分担)
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      シーエムシー出版

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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