光学活性表面の2次の非線形光学効果

本研究は、光学活性分子により構築される有機超薄膜を2次の非線形光学効果の一種である光第2次高調波発生(second-harmonig generation:SHG)や光周波発生を用いて研究することを目的である。いくつかの試料を検討した結果、非線形光学色素であるDispersered Iを光学活性なポリマーであるpoly(γ-benzyl-L-Grutamate)中にドープしたものを用いることとした。スピンキャスト法により試料をシリカ基板上に膜厚が数十ナノメートルとなるように製膜した。色素分子の電子遷移による共鳴効果をSHG強度の高揚に用いるため、光源としてはNd:YAGレーザーの基本光(波長1064nm)を使用した。発生するSHG光の様々な偏光の組み合わせによる測定を行い理論的に予測される結果との比較を行った。その結果、光学活性なマトリクスであるpoly(γ-benzyl-L-Glutamate)が、その薄膜のSHG活性に大きな寄与をしていることがわかった。試料の薄膜はポーリング処理等を施していないため、電気双極子近似のもとではSHG不活性であると考えられる。得られたSHGの起源としては、表面近傍での対称性の破れにより生じる表面SHGの他に磁気光学効果によるSHGが考えられる。簡単なシミュレーションの結果から磁気光学効果を起源とするSHGも観測されたと考えられる。現在より詳細なシミュレーションを遂行しており、表面SHGと磁気光学効果によるSHGの分離を試みている。

本研究は、光学活性分子により構築される有機超薄膜を2次の非線形光学効果の一種である光第2次高調波発生(second-harmonig generation:SHG)や光周波発生を用いて研究することを目的である。いくつかの試料を検討した結果、非線形光学色素であるDispersered Iを光学活性なポリマーであるpoly(γ-benzyl-L-Grutamate)中にドープしたものを用いることとした。スピンキャスト法により試料をシリカ基板上に膜厚が数十ナノメートルとなるように製膜した。色素分子の電子遷移による共鳴効果をSHG強度の高揚に用いるため、光源としてはNd:YAGレーザーの基本光(波長1064nm)を使用した。発生するSHG光の様々な偏光の組み合わせによる測定を行い理論的に予測される結果との比較を行った。その結果、光学活性なマトリクスであるpoly(γ-benzyl-L-Glutamate)が、その薄膜のSHG活性に大きな寄与をしていることがわかった。試料の薄膜はポーリング処理等を施していないため、電気双極子近似のもとではSHG不活性であると考えられる。得られたSHGの起源としては、表面近傍での対称性の破れにより生じる表面SHGの他に磁気光学効果によるSHGが考えられる。簡単なシミュレーションの結果から磁気光学効果を起源とするSHGも観測されたと考えられる。現在より詳細なシミュレーションを遂行しており、表面SHGと磁気光学効果によるSHGの分離を試みている。