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共役高分子ハイブリッドナノ薄膜の非線形光学特性の増強に成功

October, 17, 2019, 仙台--東北大学 多元物質科学研究所の小野寺恒信助教、及川英俊教授、(国研)物質・材料研究機構 エネルギー・環境材料研究拠点 水素材料制御グループの武田良彦副拠点長・グループリーダーの研究グループは、共役高分子ポリジアセチレンのナノファイバと銀ナノ粒子とのハイブリッドナノ薄膜を作製し、その非線形光学感受率を独自の高精度な計測法で評価した。
 その結果、ポリジアセチレンのナノファイバー単独の非線形光学感受率と比較して、ハイブリッドナノ薄膜が遙かに高い感受率を示すことの実証に成功した。今回実証された結果は、銀ナノ粒子の表面プラズモン共鳴による光電場増強効果によるもので、超高速光スイッチングデバイス実現のための素子材料の開発にとって極めて重要であると考えられる。

発表の要点
・共役高分子ポリジアセチレンのナノファイバが優れた非線形光学特性を示すことを確認。

・配向ナノファイバと銀ナノ粒子堆積薄膜の積層制御に成功。

・非線形光学感受率*2を独自の計測手法により幅広い波長範囲を精細に評価。

・有機無機ハイブリッドナノ薄膜化により約7倍の非線形光学感受率の増強に成功。

・超高速光スイッチングデバイス*3の実現に貢献する素子材料として期待される。

研究成果は、ACS, The Journal of Physical Chemistry Cオンライン版に掲載された。

(詳細は、http://www.tohoku.ac.jp)