半屈曲性・高TgポリマーのLB法による分子配向制御と非線形光学効果

LB 法半柔性高 Tg 聚合物的分子取向控制和非线性光学效应

• 批准号: 09222204
• 负责人: 重原 淳孝
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09222204/
• 关键词: ポリフマレート; LB膜; 非線形光学; 第2次高調波発生

平成9年度においては、1.前年度で用いたpoly[isopropyl(p-nitrophenylcarbamoyl-oxy)neopentyl fumarate]よりも側鎖非線形単位の自由回転度を低下させたLB膜形成可能な高分子の合成、そのLB膜の非線形特性評価、及び、2.両親媒性C_<60>誘導体の合成とそのLB膜の非線形特性評価を実施した。1.新規なフマレートモノマー、hydroxyisopropyl isopropyl fumarate(HiPF)、dihydroxyisopropyl fumarate(DHiPF)を合成、重合し、p-nitrophenylisocyanateと反応させて相当する非線形活性側鎖を有する高分子、Poly[isopropyl p-(nitrophenyl)carbamoyloxyisopropyl fumarate](PNHiPF)およびpoly[di{p-(nitrophenyl)carbamoyloxyloxyisopropyl}fumarate](PNDHiPF)を作成した。いずれのポリマーも純水副相上で安定な単分子膜を形成する。これらをLB-X膜あるいはスピンコート膜(コロナポーリング処理)とし、非線形光学特性を評価した。残念ながらいずれも非線形光学定数は1pm/V以下であり、側鎖の接続分子団であるカルバモイル基同士のランダムな水素結合が、親水-疎水規制力や外部電場に打ち勝つほど強いことが分かった。従って、カルバモイル基による接続ではなく、エステルなどの非水素結合性分子団に変更する必要がある。2.水平付着法によりLB-Z膜を作成し、非線形光学特性を評価した。副相に純水を用いると限界占有面積が小さく、分子配向の乱れた膜となり、非線形光学効果は観測されない。しかし、副相に1N-KCl水溶液を用いると分子配向の揃った良質のLB膜が得られ、約25pm/Vの大きな非線形光学効果が観測された。これは、C_<60>誘導体の二次非線形性としては従来報告の中で最も大きな効果である。

1. In the previous year, poly[isopropyl(p-nitrophenylcarbamoyl-oxy)neopentyl fumarate] was used in the synthesis of possible polymers for LB film formation, evaluation of nonlinear characteristics of LB films, and 2. Synthesis of amphiphilic C_<60>inducers and evaluation of nonlinear characteristics of LB films. 1. New regulations: hydroxyl isopropyl fumarate(HiPF), dihydroxy isopropyl fumarate (DHIPF), poly[di {p-(nitrophenyl) carbamoxyisopropyl} fumarate](PNHIPF), Poly[di {p-(nitrophenyl) carbamoxyisopropyl} fumarate](PNDHIPF), poly[di{p-(nitrophenyl) carbamoxyisopropyl}fumarate]. A stable molecular film is formed on the secondary phase of purified water. LB-X films are evaluated for their nonlinear optical properties. Non-linear optical constant below 1pm/V, side-locked junction molecules, hydrophilic and hydrophobic regulatory forces, external electric field, and strong electric field. It is necessary to change the molecular structure of non-water-binding molecules. 2. Evaluation of the non-linear optical properties of LB-Z films fabricated by horizontal deposition method The secondary phase is pure water, and the boundary occupied area is small, the molecular alignment is chaotic, and the nonlinear optical effect is measured. A high quality LB film with molecular alignment of about 25pm/V and nonlinear optical properties of about 25pm/V was obtained by using a 1N-KCl aqueous solution as a secondary phase. The <60>quadratic nonlinearity of C_induced bodies is the largest in the report.

项目成果

Ken Onishi, et al.: "Thioaluminate Polymer Complexes as Single-Ionic Solid Electrolyte." Chemistry of Materials. 10(4)(印刷中). (1998)

Ken Onishi 等人：“硫代铝酸盐聚合物复合物作为单离子固体电解质”10(4)（出版中）。

重原 淳孝,他: "側鎖に分極基を有するポリフマレートの合成とそのLB膜のSHG特性" 高分子論文集. 54(11). 805-811 (1997)

Atsutaka Shigehara 等人：“侧链中具有可极化基团的聚富马酸酯的合成及其 LB 膜的 SHG 特性”Kobunshi Ronsen 54(11) (1997)。

Kazumi Morimoto, et al.: "Synthesis and Electric Properties of One-dimensional Polymers of Metallophthalocyanine with Octakis-substituents of Acceptor Groups." Synthetic Metals. 84. 353-354 (1997)

Kazumi Morimoto 等人：“具有受体基团 Octakis 取代基的金属酞菁一维聚合物的合成和电学性质”。