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

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17067005
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 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)
• 連携研究者: 岡本 博 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (40201991)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2008
• キーワード: 非線形光学 / 共役系高分子 / 光物性 / 光スイッチ

研究概要

代表的な共役系高分子であるポリチオフェンの立体規則性を高めることにより、非線形感受率が増強できることを示した。また、ドナー性を有するチオフェン分子とアクセプター分子を交互に配列した交互重合電荷移動型共役系高分子において非線形性が増大することを見出した。さらに、化学ドープしたポリチオフェンにおいてポーラロン準位を利用した多重共鳴現象により非線形感受率が増大することを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Highly coplanar polythiophenes with -C(triple bond) CR side chains: Self- assembly, linear and nonlinear optical properties, and piezochromism (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto, H. Kishida, 他17名13番目
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-photon excited states in charge-transfer type conjugated polymers (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Kishida, K. Hirota, H. Okamoto, H. Kokubo, and T. Yamamoto
  • 雑誌名: Synth. Metals 159(9-10) ページ: 868-870
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous control of third-order optical nonlinearity in charge-transfer-type conjugated polymers (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Kishida, K. Hirota, H. Okamoto, H. Kokubo, and T. Yamamoto
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 92(3) ページ: 033309-1-033309-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong stacking behavior and large third-order nonlinear optical susceptibility χ(3) of head-to-head-type poly (3-alkynyl thiophene-2,5-diyl), HH-P3(C≡CR)Th (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Kishida, T. Yamamoto, 他3名2番目
  • 雑誌名: Synth. Met. 157(6-7) ページ: 318-322
  • 査読あり
• [雑誌論文] Third-order optical nonlinearity in regio-controlled polythiophene films (2005)
  • 著者名/発表者名: H. Kishida, H. Okamoto, T. Yamamoto, 他3名1番目
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 87(12) ページ: 121902-1-121902-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Third-order nonlinear optical spectroscopy in charge-transfer-type conjugated polymers (2005)
  • 著者名/発表者名: H. Kishida, K. Hirota, T. Wakabayashi, H. Okamoto, B. L. Lee, H. Kokubo, and T. Yamamoto
  • 雑誌名: Synth. Met. 153 (1-3) ページ: 141-144
  • 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
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 2008-11-19
• [学会発表] Third-order optical nonlinearity in structure- controlled polythiophene-derivatives (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Kishida, K. Hirota, H. Okamoto, H. Kokubo, T. Yamamoto
  • 学会等名: 18th Iketani Conference, International Conference on Control of Super- Hierarchical Structures and Innovative Functions of Next-Generation Conjugated Polymers
  • 発表場所: Awaji, Hyogo
  • 年月日: 2008-10-21
• [学会発表] Multiresonant optical nonlinearity in chemical doped polythiophenes (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Hibino, H. Kishida, A. Nakamura
  • 学会等名: 18th Iketani Conference
  • 発表場所: Awaji, Hyogo
  • 年月日: 2008-10-21
• [学会発表] DC-biased electroabsorption measurements of head-to-head-type poly(3-alkynyl thiophenes) (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Kondo, H. Kishida, A. Nakamura, T. Sato, T. Iijima, T. Yamamoto
  • 学会等名: 18th Iketani Conference
  • 発表場所: Awaji, Hyogo
  • 年月日: 2008-10-21
• [学会発表] Optical nonlinearity and ultrafast optical switching in conjugated polymers (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Kishida
  • 学会等名: The 3rd international workshop on super-hierarchical structures
  • 発表場所: Awaji, Hyogo
  • 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、中村新男、飯島孝幸、佐藤貴夫、山本隆一
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学(盛岡)
  • 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、中村新男
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学(盛岡)
  • 年月日: 2008-09-21
• [学会発表] 化学ドープしたポリチオフェンにおける多重共鳴非線形光学効果 (2007)
  • 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62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2007-09-24
• [学会発表] Resonant nonlinear optical processes in doped polythiophenes (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Kishida, K. Hibino, A. Nakamura
  • 学会等名: 7th International Conference on Optical Probes of π-Conjugated Polymers and Functional Self-Assemblies
  • 発表場所: Turku, Finland
  • 年月日: 2007-06-11
• [学会発表] Linear and nonlinear optical properties in highly regioregular head-to-head polyalkynylthiophenes (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Kishida, A. Nakamura, T. Sato, T. Yamamoto
  • 学会等名: 7th International Conference on Optical Probes of π-Conjugated Polymers and Functional Self-Assemblies
  • 発表場所: Turku, Finland
  • 年月日: 2007-06-11
• [学会発表] Optical nonlinearity in doped polythiophenes (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Kishida, K. Hibino, A. Nakamura
  • 学会等名: The 1st International Workshop on Super-Hierarchical Structures
  • 発表場所: Osaka Univ.
  • 年月日: 2007-03-18
• [学会発表] Manipulation of wavefunctions of photoexcited states for enhancement of third-order optical nonlinearity (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Kishida, H. Okamoto, H. Kokubo, T. Yamamoto
  • 学会等名: ICSM2006
  • 発表場所: Dublin, Ireland
  • 年月日: 2006-07-06
• [学会発表] Nonlinear optical study on the structure-controlled conjugated polymers (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Kishida, H. Okamoto, H. Kokubo, T. Yamamoto
  • 学会等名: 3rd IUPAC-sponsored International Symposium on Macro- and Supramolecular Architectures and Materials(MAM-06)
  • 発表場所: Waseda Univ. (Tokyo)
  • 年月日: 2006-05-30
• [学会発表] 電子構造および主鎖構造を制御した共役系高分子における三次非線形光学応答 (2005)
  • 著者名/発表者名: 岸田英夫、岡本博、小久保尚、山本隆一
  • 学会等名: 第54回高分子討論会
  • 発表場所: 山形大学(山形)
  • 年月日: 2005-09-21
• [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
  • 総ページ数: 257-262
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 物理データ事典 IV章 19.3 量子物性 光学的性質 有機物・ 遷移金属化合物の光学的性質 (2006)
  • 著者名/発表者名: 岡本博、岸田英夫
  • 総ページ数: 367-370
  • 出版者: 朝倉書店