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新しいIR複屈折材料で光学システム性能向上

July, 19, 2018, Madison--光学異方性を持つ材料は、レーザ、LCD、レンズフィルタや顕微鏡など様々なデバイスにとって極めて重要である。
 ウイスコンシン大学(University of Wisconsin–Madison)と南カリフォルニア大学(University of Southern California)の研究チームは、地球上のどんな固体物質よりも(特に赤外光)光学異方性が高い結晶を作製した。研究成果は、Nature Photonicsに発表された。
 新しい結晶の特に有望な用途の一つは、イメージング、中赤外透明ウインドウを使う他のタイプのリモートセンシング。これは地球の大気をほとんど歪なく透過する特に重要な波長領域である。
 その新しい結晶は、中赤外光で、光複屈折性(異方性の測定基準)が以前の計測よりもほぼ10倍大きい。その見事な分光能力は、並行列に配列された長い原子列で構成される固有の分子構造によるものである。
 高度な計算法を使い、研究チームは慎重に原子列を選択し、それらを研究室で正確に成長させ、注意深く調べた。
 光学異方性は、ある材料を透過する光の進行を、ビームの進み方に応じて様々に変える傾向である。光が、多様な物質を透過するとき、予想通りの異なる量によって光は減速する。これは、水やガラスのように、ビームが空気と物質との間を移行する際に曲がる理由である。
 光学異方性を持つ材料を透過する同じビームの光波は、偏向によって多かれ少なかれ減速する。
 人の眼は偏向を見ることはできないが、光の振動方向を変える能力は、LCDスクリーン、3Dムービー、レーザやレンズフィルタにとっては重要である。光の偏向を変えるほとんどのデバイスは、光学異方性を持つ材料に依存している。
 その新しい材料は、環境発電PVセル、LEDでも役立つ。将来的に、研究チームは新しい材料の他の特性も調べる計画である。
(詳細は、https://www.wisc.edu/)