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2013 年度 実績報告書

半導体量子ドットーフォトポリマーコンポジットによる非線形フォトニック材料の創成

研究課題

研究課題/領域番号 23360030
研究機関電気通信大学

研究代表者

富田 康生  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (50242342)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード量子ドット / ナノ材料 / 応用光学・量子光工学 / フォトポリマー / 非線形光学
研究概要

水中合成CdSe量子ドット(CdSe QD)水溶液のフォトルミネッセンス(FL)スペクトルを詳細に測定し、FLスペクトル幅が200nm程度の幅まで大幅に増加していることを観測した。CdSe QDサイズが2nm程度でありCdSe QD表面状態(表面欠陥)がFLスペクトル特性に大きく影響を及ぼしていることが原因であることがわかった。この表面欠陥はCdSe QD-フォトポリマーナノコンポジット(QDNPC)膜での過飽和光吸収低減を及ぼす光黒化現象の増加に大きく寄与することがわかったため、表面欠陥低減化のためCdSe QDサイズの増加を合成時間制御により試みた。その結果、CdSe QDの第一電子-正孔対共鳴波長を30nm程度まで制御出来た。しかし、CdSe QDサイズの増加は30%程度に留まり、合成時温度制御も必要であることがわかった。また、コアシェル型構造の導入についても初期検討を行った。次に、静電法によるイオン液体モノマーへのCdSe QDの高濃度分散化検討を行った。その結果、これまで得ていた2vol.%CdSe QD分散よりも十分高い10vol.%までのCdSe QD高濃度分散に成功するとともに多官能アクリレートモノマー共分散のQDNPC膜へのBraggホログラム記録実験を行った。その結果、多官能アクリレートモノマー(MA)9vol.%分散時においてCdSe QD7vol.%分散で屈折率変調0.011が得られ、これまで得られている値(=0.005)の2倍程度の増大化に成功するとともに、MA分散濃度最適化によりMA3vol.%、CdSe QD6vol.%分散で屈折率変調0.017(3倍強の増大化)を得た。さらに、この分散濃度条件において一様露光QDNPC膜の非線形電気感受率の測定と非線形Bragg回折の測定を行いCdSe QD高濃度分散化による非線形光学効果の増大を確認した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 学会発表 (6件) (うち招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Photopolymerizable organic-inorganic nanocomposite materials and their application2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Tomita
    • 学会等名
      The 23rd Congress of the International Commission for Optics (ICO-23)
    • 発表場所
      Santiago de Compostela, Spain
    • 年月日
      20140826-20140829
    • 招待講演
  • [学会発表] Light-induced nanoparticle assembly in photopolymer for holographic application2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Tomita
    • 学会等名
      Collaborative Conference on 3D & Materials Research (CC3DMR) 2014
    • 発表場所
      Seoul, South Korea
    • 年月日
      20140623-20140627
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノコンポジット体積ホログラムの特性とその多彩な応用2014

    • 著者名/発表者名
      富田康生
    • 学会等名
      第19回ボリュームホログラフィック技術研究グループ研究会
    • 発表場所
      東大先端科学技術研究センター
    • 年月日
      20140521-20140521
    • 招待講演
  • [学会発表] Photopolymerizable nanocomposite materials and their applications2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Tomita
    • 学会等名
      The 11th International Conference “Correlation Optics” (CO’13)
    • 発表場所
      Chernivtsi, Ukraine
    • 年月日
      20130918-20130921
    • 招待講演
  • [学会発表] Photopolymerizable nanocomposite materials for photonic applications2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Tomita
    • 学会等名
      Collaborative Conference on 3D & Materials Research (CC3DMR) 2013
    • 発表場所
      Jeju, South Korea
    • 年月日
      20130624-20130628
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of surface/deep traps on third- and high-order optical nonlinearities in photopolymerizable semiconductor CdSe quantum dot-polymer nanocomposites2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Adachi, R. Yamagami, Y. Tomita, T. Nakashima, and T. Kawai
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics Europe and 12th European Quantum Electronics Conference 2013
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      20130512-20130516
  • [備考] 研究テーマ概要

    • URL

      http://talbot.es.uec.ac.jp/Japanese/Japanese.html

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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