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2019 年度 研究成果報告書

円偏光レーザー発振と磁気円二色性を利用した三次元非相反素子の実現

研究課題

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研究課題/領域番号 17H04896
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 デバイス関連化学
研究機関大阪大学

研究代表者

内田 幸明  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (60559558)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード液晶 / 非相反性 / 有機ラジカル / レーザー発振 / エマルション
研究成果の概要

コレステリック液晶 (N*) シェルの全方位円偏光レーザー発振の効率化と、磁気円二色性 (MCD) の増強のための液晶に特有の磁気特性の起源の解明について、研究を行った。まず、ニトロキシドラジカル (NR) 液体のMCDスペクトルの測定とその帰属を行い、液晶相においてもMCDを検出することに成功した。また、MCDの増強に寄与するNR液晶の磁気特性の起源を明らかにした。さらに、レーザー色素をNRN*液晶に添加することでレーザー発振が起こることを明らかにした。これに加えて、室温域における非含金属液晶材料の光磁気効果の検出に初めて成功した。

自由記述の分野

材料有機化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

光導波路内で逆行する戻り光が光源を不安定化することを抑えるために、戻り光を抑制する非相反性素子「光アイソレータ」が用いられる。一方、量子情報技術で必須となる単一光子で動作する光スイッチやレーザー光源などの極限デバイスには微小球共振器が重要な役割を果たすと考えられている。本研究の成果を応用して、三次元全方位レーザー素子である微小球を光アイソレータで包めば一体型の三次元光導波路のレーザー光源となり、デバイスの軽量化・省スペース化に寄与すると考えられる。

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公開日: 2021-02-19  

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