色素含有高分子・金属複合超薄膜への閉込め光と光電子移動反応制御による分子情報処理

通过将光限制在含染料聚合物/金属复合超薄膜中并控制光电子转移反应进行分子信息处理

• 批准号: 17029047
• 负责人: 長村 利彦
• 金额: $ 3.58万
• 依托单位: Kyushu 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17029047/
• 关键词: 異相界面; 反射型光デバイス; 光通信波長域; フタロシアニン; 低屈折率高分子; 複合薄膜; フェムト秒白色光; 複素屈折率変化; 分子フォトニクス; 超高速光情報処理デバイス; 可視〜光通信波長域; 新規複合型導波モード薄膜; フタロシアニン誘導体

我々はイオン対問の光誘起電子移動反応と逆電子移動反応によって可視〜光通信波長域に大きなかつ超高速の吸収変化を示す高分子などを開発と異相界面を用いる反射型光デバイスへの展開をしてきた。本年度は、高いガラス転移温度をもつ新しいフォトエレクトロクロミック高分子の合成、光通信波長域で高感度な超高速並列光情報処理デバイスの構築、エバネッセント光による高分子薄膜表面あるいは固体基板界面での分子運動特性評価などの成果をあげた。成果の一つとして、バナジルオキソフタロシアニン(VOPc)をトリシクロデカン高分子Artonに分散し、低屈折率高分子とで形成した複合薄膜の結果を述べる。このような系の900-1600nm領域での導波モード形成による光閉込めの状況をフェムト秒白色光の反射率変化として調べた。光通信波長領域で反射光強度が入射角に依存して特定の波長で著しぐ低下していることが示され、導波モード形成が確認できた。次にこのような系を800nmのフェムト秒レーザーで励起すると、直後に入射角に依存して光通信波長域で異なる反射率変化が観測された。これはVOPcの励起状態生成によって吸収スペクトルが変化し、それに伴ってArton膜の複素屈折率変化が生じ、反射強度が入射角に依存して大きく変化したためである。同じ成膜条件で通常の単純透過法によっては、プローブ光の強度変化は測定できない。これらの結果は光機能界面に基づく本導波モードデバイスが非常に高感度な超高速光変調・光スイッチとして有望であることを示している。

Optically induced electron migration and reverse electron migration in optical communication wavelength domain, ultra-high-speed absorption and polarization, polymer development and out-of-phase interface application, reflective optical transmission and polarization This year, we have made new achievements in the evaluation of molecular motion characteristics of polymer thin film surfaces, solid substrate interfaces, and ultra-high-speed parallel optical information processing equipment in the synthesis and optical communication wavelength domain. The results of this study are described below. The results of this study are as follows: (1) Polymeric Arton Dispersion,(2) Polymeric Composite Film Formation with Low Reflectivity. The reflectivity of white light in the 900-1600nm region is changed and modulated. The intensity of reflected light in the wavelength domain of optical communication depends on the angle of incidence, and the formation of guided waves is confirmed by the decrease of the intensity of reflected light at a specific wavelength. Second, the reflectivity changes in the wavelength domain of optical communication are measured depending on the angle of incidence of the excitation at 800nm. The excitation state of VOPc is changed, and the reflection intensity is changed depending on the incident angle. Under the same film formation conditions, the intensity of light is usually measured by pure transmission method. As a result, the optical function interface is very sensitive to ultra-high speed optical modulation.

项目成果

Materials and devices for ultrafast all-optical processing

用于超快全光处理的材料和器件

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of SPIE 5724
• 作者: Y.Takata;S.Hidaka;M.Kohno;高田保之(分担執筆);長村利彦;Jang-Hyun Ryu;Keiji Tanaka;Jang-Hyun Ryu;Toshihiko Nagamura;Ryuji Matsumoto;長村利彦;Toshihiko Nagamura
• 通讯作者: Toshihiko Nagamura

Ultrafast photoresponsive materials and molecular photonics applications by guided wave mode geometry

• DOI: 10.1016/j.stam.2006.09.012
• 发表时间: 2006-10-01
• 期刊: SCIENCE AND TECHNOLOGY OF ADVANCED MATERIALS
• 影响因子: 5.5
• 作者: Nagamura, Toshihiko;Nagai, Yasuyuki;Naito, Atsushi
• 通讯作者: Naito, Atsushi

Time- and space-resolved fluorescence study on interfacial mobility of polymers

• DOI: 10.1063/1.2335593
• 发表时间: 2006-08
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: Keiji Tanaka;Yu Tsuchimura;K. Akabori;Fuyuki Ito;T. Nagamura

DNA超薄膜の電場増強エバネッセント励起蛍光によるガスセンシング

使用超薄 DNA 薄膜的电场增强倏逝激发荧光进行气体传感

• 发表时间: 2005
• 期刊: 光学 34・10
• 作者: Y.Takata;S.Hidaka;M.Kohno;高田保之(分担執筆);長村利彦;Jang-Hyun Ryu;Keiji Tanaka;Jang-Hyun Ryu;Toshihiko Nagamura;Ryuji Matsumoto;長村利彦;Toshihiko Nagamura;Toshihiko Nagamura;長村利彦
• 通讯作者: 長村利彦

Ultrafast Optical Responses of Doubly N-Confused Hexaphyrin Derivatives with Femtosecond Laser Excitation

双 N 混杂六菲林衍生物在飞秒激光激发下的超快光学响应

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Photopolymer Science and Technology 19
• 作者: Y.Takata;S.Hidaka;M.Kohno;高田保之(分担執筆);長村利彦;Jang-Hyun Ryu
• 通讯作者: Jang-Hyun Ryu