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光導波路ラマン分光法による機能性有機薄膜の作製プロセスの解析

利用光波导拉曼光谱分析功能有机薄膜的制备过程

基本信息

批准号：
02205112
负责人：
伊藤紘一
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02205112/
关键词：
光導波路ラマン分光法機能性有機薄膜ラマンスペクトル

项目摘要

2次元マルチ検出器であるCCD(Changeーcoupled Device)検出器を備えた光導波路(以下OWGと略す)ラマン分光装置を製作した。LangmuirーRlodgett累積膜や厚さ100A^^°以下の超薄膜のOWGラマンスペクトル測定用基枝として、イオン交換ガラス導波路を採用し、種々の条件下で作製した導波路の有効屈折率の測定を行って、最適条件を決めた。また、ガラス導波路上に真空蒸着法で銅フタロシアニン(厚さ10ー100A^^°)薄膜を調製してそのOWGラマンスペクトルをTEー0および1.TMー0および1モ-ドで測定し、装置が所期の感度を示すことを確かめるとともに,銅フタロシアニンの薄膜内の配向を決定した。上記のOWGラマン分光装置を用いて,ガラス導波路上に厚さ約2000A^^°の光透過性FePO_4薄膜を作製し、その構造解折を行った。FePO_4薄膜の一端をテ-パ-状にして、ガラス導波路でのTEー0.1およびTMー0.1モ-ドの進行波を薄膜に導入する方法で、FePO_4薄膜のOWGラマンスペクトルを測定した。理論計算によると、TEー0モ-ドの光電場は主としてFePO_4薄膜とガラス導波路との界面に局在するのに対して,TEー1モ-ドの電場はFePO_4薄膜の中央部分に,また,TMーOおよび1モ-ドでは薄膜の表面部分に局在する。一方,Pー0伸縮振動に帰属されるラマン線が,TEー0モ-ドのOWGラマンスペクトルでは1063cm^<ー1>に,TEー1モ-ドでは1097cm^<ー1>に,またTMー0.1モ-ドでは1030cm^<ー1>付近に観測された。上記の電場振幅の理論計算結果を参考にすれば,Pー0伸縮振動数の相違は、リン酸基部分の構造が薄膜の各部分で大きく異なることを示唆する。現在、その詳細を検討中であるが,本研究の結果はOWGラマン分光法が薄膜の厚さを方向の構造変化を明らかにするための有力な手段であることを証明した。

A 2-dimensional CCD(Change-coupled Device) detector and an optical waveguide (hereinafter OWG) laser beam splitting device were manufactured. The determination of optical refractive index of ultra-thin films with Langmuir Rlodgett cumulative film thickness less than 100 A ^^° was carried out under different conditions. In the vacuum evaporation method, copper thin films (thickness: 10 - 100A^^°) are modulated on the waveguide, and the OWG selection is determined by TE 0 - 1.TM 0 - 1. The desired sensitivity of the device is determined. The alignment of copper thin films is determined. The optical transmission FePO_4 thin film with a thickness of about 2000A was fabricated and the structural analysis was carried out. A method for introducing a thin film of FePO_4 into a waveguide is proposed. The OWG properties of FePO_4 thin films are determined. Theoretical calculations show that the optical field of the FePO_4 film is mainly located at the interface of the FePO_4 film and the waveguide, and that the optical field of the FePO_4 film is mainly located at the center of the FePO_4 film and at the surface of the FePO_4 film. On the one hand,P-0 extension vibration belongs to the line, TE-0 - 0 OWG-0, TE-1 - 0, TM-1, TM-1, TM-1 The theoretical calculation results of the electric field amplitude mentioned above are used as a reference, and the phase difference of the P-0 stretching vibration number and the structure of the acid base part are shown. The results of this study prove that OWG spectroscopy is a powerful tool for structural transformation of thin films.