多重散乱を利用した新規光機能材料の創製

利用多重散射创建新型光学功能材料

• 批准号: 04J00834
• 负责人: 村井 俊介
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J00834/
• 关键词: 光多重散乱; ランダム媒質; マクロポーラス; ゾルゲル法

ゾル-ゲル法によりサブミクロン領域に連続貫通孔を有するマクロポーラスシリカを作製し、光多重散乱媒質としての応用を検討した。出発組成を適切に選択することによりサイズの揃った連続貫通孔を有するモノリス型シリカを得ることができ、またその細孔径も2桁程度にわたって制御することができる。光学測定により媒質内部における光の平均自由行程と細孔径および細孔の体積分率との関係を調べ、細孔を散乱中心とみなすモデルで平均自由行程の変化を定性的に説明した。マクロポーラスシリカが従来の微粒子系に比べ散乱強度の厳密な制御が簡便に行なえる散乱媒質となりうることがわかった。光の進行が散乱により大きな影響を受けるため、多重散乱媒質中の発光中心は特異な発光挙動を示すと予想される。そこで出発溶液にサマリウムの塩酸塩を混合し、サマリウムイオン含有多孔体を作製し、その発光特性を調べた。従来の溶融急冷法と熱処理を組み合わせる方法では希土類を均一に分散したポーラスガラスの作製は非常に困難であるが、本方法では簡単に作製することが可能である。共焦点顕微鏡観察により骨格内部に均一にサマリウムイオンが分散していることを確認した。その後光化学反応による希土類イオンの価数変化と多孔体による多重散乱を組み合わせたホールバーニング効果を検討した。多孔体の散乱強度によりホール形状を制御できることがわかった。また、温度変化や電圧印加により配向状態を変える液晶を多孔体の細孔内に導入し、温度変化による散乱強度の変化を測定した。液晶(5CB)のネマチック相⇔アイソトロピック相間の転移温度(35℃)を境として散乱強度がおおきく変化することがわかった。これは相変化により媒質内で入射光が感じる屈折率に変化が生じたためであり、散乱強度を外部から制御することが可能であることが示された。

The method for controlling optical scattering includes: For example, if you want to make a small hole in the hole, you can use the hole to make a small hole in the hole Optical measurement of the relationship between the mean free path of light and the volume fraction of fine pores in the interior of the medium, and the qualitative description of the mean free path of fine pores It is easier to control the scattered particles than to control the scattered particles. The light scattering process is greatly affected by the light scattering, and the light emission center in the multiple scattering medium is specially affected by the light scattering. The light emitting properties of the solution are adjusted by mixing the light emitting particles with the light emitting particles. It is very difficult to combine the melting quenching method and heat treatment in the past, but it is possible to simplify the process. confocal microscopical observation of the interior of the cell After the photochemical reaction, the number of rare earth particles changed and the porous body was separated. The porous body has a scattered strength and shape. The change in orientation of the liquid crystal due to temperature and voltage is measured. Liquid crystal (5CB) generation phase shift temperature (35℃) environment scattering intensity change The light incident on the medium is reflected in the light incident on the medium.

项目成果

Morphology control of phase-separation-induced alumina-silica macroporous gels for rare-earth-doped scattering media

• DOI: 10.1021/jp0481658
• 发表时间: 2004-09
• 期刊: Journal of Physical Chemistry B
• 影响因子: 3.3
• 作者: S. Murai;K. Fujita;K. Nakanishi;K. Hirao

Fabrication of dye-infiltrated macroporous silica for laser amplification

用于激光放大的染料渗透大孔二氧化硅的制备

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Non-Crystalline Solids 345-346
• 作者: Y.Kimura;et al.;S.Murai et al.
• 通讯作者: S.Murai et al.

Formation of Interconnected Macropores in Sm2+-doped Silicate Glasses through Phase Separation: Fabrication of Photosensitive and Dielectrically Disordered Materials

通过相分离在 Sm2 掺杂硅酸盐玻璃中形成互连大孔：光敏和介电无序材料的制造

• DOI: 10.1246/cl.2004.1120
• 发表时间: 2004
• 期刊: Chemistry Letters
• 影响因子: 1.6
• 作者: K. Fujita;S. Murai;Y. Ohashi;K. Nakanishi;K. Hirao
• 通讯作者: K. Hirao

Tailoring Photonic Strength in Monolithic Macroporous Silica for Random Media

• DOI: 10.1143/jjap.43.5359
• 发表时间: 2004-08
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: S. Murai;K. Fujita;K. Nakanishi;K. Hirao