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フォトニック結晶を用いた光機能性材料の作製

使用光子晶体制造光学功能材料

基本信息

批准号：
03J11748
负责人：
久保祥一
金额：
$ 1.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

フォトニック結晶の内部で蛍光物質が発光する場合、フォトニックバンドギャップに一致した光の発光が抑制されるため、光を結晶中に閉じこめることや、励起状態を制御することが可能になると考えられる。これを、これまでに研究してきたフォトニックバンドの外部刺激による制御と組み合わせることにより、基礎と応用の両面から新しい展開が期待できる。しかしながら、これまでフォトニック結晶に色素や半導体ナノ粒子などの発光物質を導入し蛍光挙動を観測した報告があるものの、その励起状態や発光挙動がどのような影響を受けるのかについて、いまだに結論が出ていない。ポリスチレンの微粒子からなるオパール構造膜に蛍光色素ローダミン6Gを吸着し、時間分解蛍光スペクトルを測定することによって励起状態の評価を行った。その結果、オパール膜のストップバンドに対応する波長の発光強度が低下しており、検出角度の変化によってストップバンドがシフトするとともに蛍光強度が低下する波長が短波長側にシフトしていることも観察された。しかし、蛍光寿命の角度依存性は観察されなかった。さらにフォトニック結晶の効果を評価するために、ストップバンドが色素の発光波長と重ならない、粒径の小さい微粒子からなるオパール膜に、同様に色素を吸着し、蛍光寿命を比較した。その結果、これまでの予想とは逆に、フォトニック結晶の影響を受けることによって短寿命化することが明らかとなった。これは、ストップバンドのバンド端において光の状態密度が増加し、それによって発行速度が上昇することによるものであると考えられる。発行スペクトルで、通常は観測されないような鋭いピークがバンド端で観測されることも、この説明を支持している。このような効果は、これまでに検討されてこなかったものであり、フォトニック結晶の内部における発光挙動の解明に重要な意味を持つと考えられる。

When a fluorescent substance inside a crystal emits light, it is possible to suppress the emission of light in the crystal. This is the first time that we've had a chance to study the effects of external stimuli on the environment, on the environment. The results of the measurement of light emission and the influence of excitation on light emission are summarized. The absorption and time decomposition of the fluorescent pigment in the structural film are evaluated. As a result, the emission intensity of the wavelength of the film is reduced, and the detection angle is changed. The emission intensity of the wavelength of the film is reduced. The angle dependence of the optical lifetime is observed. In addition, the effect of the crystal on the absorption of the same pigment and the comparison of the absorption life of the same pigment are evaluated. As a result, it is expected that the crystal will be affected by the change of life. The state density of light increases, and the speed of travel increases. In the case of a test, the test is usually carried out in the middle of the test, and the test is carried out in the middle of the test. The effect of this phenomenon is that it is important to examine the internal structure of the crystal.