導電性高分子マイクロリング共振器構造素子の電子・光機能応用に関する研究

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本研究では、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)やポリアセチレン(PA)骨格といったπ電子共役系が発達し、しかも強い発光性を示す導電性高分子を用いてマイクロリング構造を作製し、その電気的性質や光学的性質、光導波路特性、光学異方性等を明らかにした。また、フェムト秒オーダーの超短パルスレーザー励起による増幅自然放出、超放射、レーザー発振特性の詳細を調べ、更に電荷注入によるレーザー発振の可能性について検討した。マイクロリング構造共振器の場合、導波路モードとウィスパリング・ギャラリーモードが現れることから、二つのレーザーモードを利用した新規デバイスの開発の可能性について検討した。以下に研究成果を具体的に示す。(1)セルフアセンブリ法、電着法等によるマイクロリング構造の作製を試みた。マイクロリング構造のコア材料や導電性高分子溶液用の溶媒等の作製条件を最適化した。導電性高分子薄膜の表面状態を光学顕微鏡、AFM等で評価した。(2)マイクロリング構造の電子・光物性の評価を行い、発光特性、光学異方性、光導波路特性等の評価を行なった。(3)作製した導電性高分子のマイクロリングをフェムト秒オーダーの超短パルス光励起することにより、その発光特性及び光学異方性を調べた。増幅自然放出における発光スペクトルのナローイングを見いだし、レーザー応用の可能性を示した。