自由電子密度が光照射強度によって制御可能な有機積層薄膜に関する研究

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1)有機光起電力発生材料として知られるペリレン/フタロシアニン系の可視近赤外反射特性を調べ、n型半導体ペリレンの自由電子によると考えられる近赤外反射が白色光強度に依存して強くなることを見いだした。また、この積層膜をポリスチレンにコートし、1064nmレーザー光の与えるダメージを抑制した(図右)。しかし、反射を示さない532nmのレーザーに対してはダメージ抑制効果が見られず、反射スペクトルに良く対応した。2)大型レーザー光の立ち上がり部分には530nmの成分も含まれるので、次にn型半導体にはそれよりも高い自由電子密度が期待でき、しかも既にカプセル化が可能となっているポリイミドに、化学ドープをおこなって光反射特性を調べた。この材料のプラズマカットオフ波長はペリレンよりも短く、532nmのレーザー光に対しても反射を示した。この波長に対しても1)で述べた効果が期待できる。3)完全にプラズマ化してもレーザー光の透過するような極めて密度の低いプラスチックフォーム(気体の2倍程度)をマイクロメートル構造で作製することに成功した。4)アルミ箔に有機単分子膜を被覆させることによって、アルミ箔間の分子間力と陰圧で接着させた。この方法で無視できるほどの厚みを接着層をもつ階段状薄膜を作製し、超高強度レーザー照射で生ずる衝撃波を通過させた。接着層の厚みがアルミ箔に比べで無視できるために、衝撃波速度の計測精度誤差が~2%となり、レーザーによる超高圧状態の状態式(Equation of State)計測の精度を高められた。