LB法による超分極高次構造を有する非線形光学素子の開発

利用LB法开发具有超偏振高阶结构的非线性光学元件

• 批准号: 08236208
• 负责人: 中原 弘雄
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Saitama 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08236208/
• 关键词: 第三高調波発生; 第二高調波発生; 累積膜; LB法; 水平付着法; 水面単分子膜; ト-ラン誘導体; テトラフェニルポルフィリン

4本のフッ化炭素鎖をもつ無金属およびMnを含む数種のテトラフェニルポルフィリン誘導体を用いて、水面上に単分子膜として展開し、通常のLB(垂直浸漬)法と水平付着法で累積した膜について第三次高調波発生を測定してX^<(3)>を比較した結果、LB法で累積した膜の方がポルフィリン環同士の相互作用が強く、大きな値が得られた。一方、スチルベンの二重結合を三重結合にして光異性化反応を抑制したト-ランに電子供与基と受容基を導入した長鎖誘導体を合成し、水面上単分子膜の挙動を調べたところ、4-オクタデシル-4^1-ニトロト-ラン(ANT-18)単分子膜はかなり剛直な凝縮膜を形成し、その極限面積は28Å^2/分子であることから、単分子膜中ではアルキル鎖と共に発色団の長軸がほぼ垂直に近く配向していることが示唆された。また水面単分子膜をその場で観察したBAM像では表面圧0において既に結晶領域と思われる反射率の高い部分が見られた。さらに、LB法および水平付着法で累積した膜について二色性から発色団の配列状態を検討し結果、LB法で累積した膜では長軸が法線から約51度をなし、水平付着法で得た膜では約44度だあった。またQ-スイッチNd-YAGレーザを照射して532nmで求めた二次非線形光学感受率X^<(2)>の値にはいずれの膜においても顕著な面内異方性が観察された。すなわちLB法の場合には基板の浸漬方向に発色団の長軸が並ぶ傾向があり、head-to-tailのY型膜にもかかわらず強い第二高調波発生(SHG)が認められた。また水平付着法の場合には、細長い水槽を用いて水面単分子膜を圧縮しているため、発色団の長軸が圧縮方向に垂直に近くなる傾向があり、面内異方性を生じたと考えられる。SHG強度の平方根を層数に対してプロットすると、よい直線関係が成り立った。SHG強度が変調できる有機超薄膜の形成技術の知見が得られた。

4 this の フ ッ mineralization carbon lock を も つ metal-free お よ び Mn を containing む several の テ ト ラ フ ェ ニ ル ポ ル フ ィ リ ン inductor を with い て, surface に 単 molecular membrane と し て し and usually の LB (vertical dip) method と level pay the method で cumulative し た membrane に つ い て third high-profile wave 発 raw を determination し て X ^ < > (3) を compare し た results, the LB Method で cumulative し た membrane の party が ポ ル フ ィ リ ン ring stronger interaction with people の が く, big き な numerical が must ら れ た. Side, ス チ ル ベ ン の double combining を triple に し て subjects light anti 応 を inhibit し た ト - ラ ン に and supply base と electron permit ji を import し た long locks inductor 単 を synthetic し, water molecule membrane の 挙 motion を べ た と こ ろ, 4 - オ ク タ デ シ ル - 4 ^ 1 - ニ ト ロ ト - ラ ン (ANT - 18) 単 molecular membrane は か な り upright and outspoken な condensation Membrane を form し, そ の は limit area 28 a ^ 2 / molecular で あ る こ と か ら, 単 molecular membrane で は ア ル キ ル lock と altogether に 発 color 団 の long axis が ほ ぼ に nearly vertical く match to し て い る こ と が in stopping さ れ た. ま 単 た water molecule membrane を そ の field で 観 examine し た BAM like で は surface 圧 0 に お い て と に crystallization field both think わ れ る high reflectivity の い section が sees ら れ た. さ ら に, LB お よ び level pay the method で cumulative し た membrane に つ い て dichroism か ら 発 color 団 の match column state を beg し 検 results, accumulation of LB method で し た membrane で は long axis が normals か ら about 51 degrees を な し, horizontal pay the method to で た membrane で は about 44 degrees だ あ っ た. ま た Q - ス イ ッ チ Nd - YAG レ ー ザ を irradiation し て 532 nm で o め た quadratic nonlinear optical susceptibility X ^ < (2) > の numerical に は い ず れ の membrane に お い て も 顕 the な in-plane square difference が 観 examine さ れ た. す な わ ち LB method の occasions に は substrate の dipping direction に 発 color 団 の long axis が and ぶ tendency が あ り, head - to - tail の Y type membrane に も か か わ ら ず strong い second high-profile wave 発 living (SHG) が recognize め ら れ た. ま た level pay the method の occasions に は, slender を use い い sink 単 て water molecule membrane を 圧 shrinkage し て い る た め, 発 団 の long axis が 圧 shrinkage direction に に nearly vertical く な る tendency が あ り, in-plane different party を raw じ た と exam え ら れ る. The <s:1> square root of SHG intensity, the number of を layers, and に are independent of てプロットすると and よ を linear relationships. SHG intensity が variation で る る る organic ultrathin film <s:1> formation technology <e:1> knowledge が られた られた.

项目成果

H.Nakahara(分担): "New Developments in Construction and Functions of organic Thin Films." Elsevier Sci.Pub., 38 (1996)

H. Nakahara（撰稿人）：“有机薄膜结构和功能的新进展”，Elsevier Sci.Pub.，38 (1996)

K.Fukuda, H.Nakahara: "Spcctroscopic studies on Dye Aggregation and Photopolymerization of Diacetylcne Derivative in Monolayers at the Air/Water Interface." Colloid and Surfaces. 102. 57-68 (1995)

K.Fukuda、H.Nakahara：“空气/水界面处单层二乙酰衍生物的染料聚集和光聚合的光谱研究”。

W.Liang, H.Nakahara: "In Situ Observation of Domain Structure in Monolayers of Tetraphenylporphyrin Derivatives Containing Four Fluorocarbon Chains by Brewster Angle Microscope." Chemistry Letter. 1995. 973-974 (1995)

W.Liang、H.Nakahara：“用布儒斯特角显微镜原位观察含有四个氟碳链的四苯基卟啉衍生物单层结构域结构。”

D.-J.Qian, H.Nakahara, K.Fukuda, K.-Z.Yang: "Emission Behaviours of Lanthanoid Complexes in Monolayer Assemblies." Langmuir. 11. 4491-4494 (1995)

D.-J.Qian、H.Nakahara、K.Fukuda、K.-Z.Yang：“单层组件中镧系元素配合物的发射行为”。

M.Liu, A.Kira, H.Nakahara: "Two-dimensional Aggregation of a Long-Chain Thiacarbocyanine Dye Monolayer on Polyanion Subphases." J.Phys.Chem.100. 20138-20142 (1996)

M.Liu、A.Kira、H.Nakahara：“长链硫代碳青染料单层在聚阴离子亚相上的二维聚集”。