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

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前年度合成したpoly[isopropyl(p-nitrophenylcarbamoyloxy)neopentyl fumarate](PiNFと略)について、LB法で累積した分子配向異方性を持つX膜(以下、X膜)および異方性を持たないY膜(以下、Y膜)と、スピンコート/ポーリング処理して厚み方向の分子配向異方性を持たせた薄膜(以下、SC膜)の非線形光学特性を評価した。その結果、XおよびSC膜のみが非線形活性であり、分子配向異方性がLB法によっても実現された。しかしながら、Y膜のd_<33>は0.5〜1pm/V程度であり、非線形単位は面内方向についてはランダム配置しており、厚み方向へ配向度は小さいことが分った。これは、neopenthl基の2つのmethyleneの自由回転性がやや高いため、LB法による界面異方性制御の力が及ばないからと考えられる。事実,PiNFは水素結合再配置と連動したガラス転移点を90〜110℃附近に示し、ポーリングしたSC膜はd_<33>=約8〜10pm/Vと、X膜に比べて約10倍の非線形活性を示した。そこで、側鎖非線形単位の自由回転性を低下させたpoly[isopropyl(p-nitrophenylcarbamoyloxy)isopropyl fumarate]を新規に合成し、LB-X膜を作成した。非線形定数の決定にまでは至っていないが、前述したSC膜を凌駕する強度の第二次高調波が観測された。今後は、この材料を用いて各種非線形定数を決定するとともに、薄膜系素子へ展開する予定である。