半屈曲性・高Tgポリマーの磁場下のLB法による分子配向制御と非線形光学効果

Poly(hydroxyneopentyl isopropyl fumarate)を新規に結合し、p-nitrophenylisocyanateとの高分子反応により、強い分極性基を側鎖に有するフマレートポリマーであるPoly(isopropyl p-nitrophenylcarbamoyloxyneopentyl fumarate)[I]を合成した。[I]が純水副相上で再現性の良い表面圧-面積曲線を与えることにより、LB法による(超)薄膜化が可能と判断し、基板上に累積膜を作成して非線形光学特性を評価した。[I]は構造上はなんら非中心対称性を持たないが、LB化の際の分子流動ならびに副相との二次相互作用により巨視的な非中心対称性の付与が可能であることを確認し、Z型累積法によって異方性(超)薄膜を作成した。その結果、キャスト/スピンコートあるいはY型累積膜などのアモルファスないし中心対称性膜からはSHGが観測されず、巨視的な非中心対称性が付与されたZ型累積膜では強いSHGが観測され、エリプソメトリーなどの手段による屈折率異方性の評価から、p-nitrophenylcarbamoyloxy側鎖が薄膜厚方向に高度に配向していることを確認した。また、表面圧-面積曲線ならびに膜厚測定の結果から、本研究の材料系は分極基濃度が約0.6nm^3に1つの割合であり、類似のLB膜系と比べて2〜3倍の密度であることも評価できた。なお、当初計画には述べられていないが、類似のフマレートポリマーLB膜による5層型導波路を作成し、高効率SHG素子が成立するための要件を明らかにした。本成果は11.に記載の学術論文とて発表した。

Poly(hydroxyneopentyl isopropyl fumarate)を新規に結合し、p-nitrophenylisocyanateとの高分子反応により、強い分極性基を側鎖に有するフマレートポリマーであるPoly(isopropyl p-nitrophenylcarbamoyloxyneopentyl fumarate)[I]を合成した。[I]が純水副相上で再現性の良い表面圧-面積曲線を与えることにより、LB法による(超)薄膜化が可能と判断し、基板上に累積膜を作成して非線形光学特性を評価した。[I]は構造上はなんら非中心対称性を持たないが、LB化の際の分子流動ならびに副相との二次相互作用により巨視的な非中心対称性の付与が可能であることを確認し、Z型累積法によって異方性(超)薄膜を作成した。その結果、キャスト/スピンコートあるいはY型累積膜などのアモルファスないし中心対称性膜からはSHGが観測されず、巨視的な非中心対称性が付与されたZ型累積膜では強いSHGが観測され、エリプソメトリーなどの手段による屈折率異方性の評価から、p-nitrophenylcarbamoyloxy側鎖が薄膜厚方向に高度に配向していることを確認した。また、表面圧-面積曲線ならびに膜厚測定の結果から、本研究の材料系は分極基濃度が約0.6nm^3に1つの割合であり、類似のLB膜系と比べて2〜3倍の密度であることも評価できた。なお、当初計画には述べられていないが、類似のフマレートポリマーLB膜による5層型導波路を作成し、高効率SHG素子が成立するための要件を明らかにした。本成果は11.に記載の学術論文とて発表した。