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二光子吸収により誘起される光化学反応を利用した液晶相構造の光制御

利用双光子吸收引起的光化学反应对液晶相结构进行光学控制

基本信息

批准号：
12740377
负责人：
堤治
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

二光子吸収により光化学反応を誘起して液晶の相構造制御を行うため,本年度はまず二光子吸収により光異性化するアゾベンゼンを開発し,光異性化挙動を検討した。アゾベンゼンの光化学反応を二光子吸収によって誘起するため,二光子吸収性を示す化合物をアンテナ部位としてアゾベンゼンに導入した。本研究では,二光子吸収が効率よく起こることが報告されているローダミンBをアンテナ分子として用いた。ローダミンBを導入したアゾベンゼンのcis体に,1064nmのレーザーパルスを照射しアンテナ部位を二光子励起すると,アゾベンゼン部位がtrans体に異性化した。アゾベンゼンはtrans体,cis体のどちらも1064nmには吸収を示さないこと,およびローダミンBの蛍光がアゾベンゼンのcis体により消光されることからローダミンがアンテナとして機能しており,ローダミンを二光子励起するとその励起エネルギーがcis-アゾベンゼンに移動しcis-trans光異性化が誘起されることが明らかになった。次に,二光子吸収により誘起される光化学反応により,液晶の相構造変化を誘起できるか検討した。二光子吸収色素としてスチルベン誘導体を導入した低分子および高分子液晶を用い,レーザーパルス照射による液晶相状態の変化を偏光顕微鏡で観察した。その結果,色素が一光子吸収を全く示さない680nmのレーザーパルスを照射すると,照射部位のみで液晶相-等方相相転移が誘起されることが分かった。これは,二光子励起によりスチルベン誘導体の異性化・環化反応が誘起され,液晶の相構造が不安定化されたためである。本研究では,二光子励起により数ミクロン程度の微小領域でのみ光相転移を誘起できた。光学系を改良することで波長オーダー(数百nm)以下の領域でも光相転移を誘起できると考えることができ,超高密度光記録へ応用できる可能性がある。

This year, the development of two-photon absorption and optical anisotropy has been discussed. Photochemical reactions in the form of two-photon absorption are induced by the presence of a compound with two-photon absorption. In this study, the two-photon absorption rate was reported. The introduction of B into the cis body, the irradiation of B at 1064 nm, the excitation of B at 1064nm, and the anisotropy of C at 1064 nm. The absorption wavelength of Cis is 1064nm. The absorption wavelength of Cis 1064nm. The absorption wavelength of Second, two-photon absorption induced photochemical reaction, liquid crystal phase structure induced reaction. The two-photon absorption pigment is introduced into the low molecular weight and high molecular weight liquid crystal, and the liquid crystal phase state is observed by polarizing microscope. As a result, the absorption of one photon by the pigment can be fully demonstrated when the 680nm photon is irradiated, and the liquid crystal phase-isotropic phase shift is induced at the center of the irradiated area. The phase structure of liquid crystal is unstable due to the anisotropy and cyclization induced by two-photon excitation. In this study, two-photon excitation induced phase shift in the micro-field. The optical system is improved and the optical phase shift is induced in the region below the wavelength (hundreds of nm). The possibility of ultra-high density optical recording is also discussed.