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本研究はフォトポリマー中に均一分散したナノ微粒子の空間的分布をホログラフィック露光により純光学的にアセンブルする手法(以降、ホログラフィックナノ微粒子アセンブリングと略記)の確立とそれを利用した新規光機能素子の創成を目的とする。本年度に実施した研究の成果は以下の通りである。第一に、チオール・エン系モノマーへの有機および無機ナノ微粒子分散により記録した体積ホログラムの重合収縮率を0.2%程度までに低減することに成功した。また、その体積ホログラムの熱的安定性についても実験的に究明し、無機ナノ微粒子を分散した場合には熱膨張率を大幅に低減出来ることがわかった。第三に、青紫色波長(404nm)でのナノ微粒子-ポリマーコンポジットの体積ホログラム記録特性について実験的に究明した。その結果、ZrO_2ナノ微粒子-アクリルポリマーコンポジットならびにSiO_2ナノ微粒子-チオールエンポリマーコンポジットにおいて得られた屈折率変調および記録感度がホログラフィックデータ記録メディアとしての要求値を十分満足することを実証した。第四に、実時間フーリエ変換赤外分光光度計と示差走査熱量計によりナノ微粒子-ポリマーコンポジットの光重合過程を究明し、最大重合速度を与える最適ナノ微粒子分散濃度が存在することを明らかにした。第五に、CdSe半導体量子ドットをイオン性モノマーへ一様分散したナノ微粒子-ポリマーコンポジット中に回折効率ほぼ100%の体積ホログラムを記録することに成功した。
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