屈曲形液晶のキラル非線形光学効果

タイトルにあるように、当初、屈曲形液晶のキラル非線形光学効果の研究を目指して研究をスタートした。しかし、残念ながら、大きなキラルドメインを得ることができず、このままでは、以前に行った実験以上の結果を出すことは困難であると判断し、同じく、液晶のキラリティには関係するが、応用に近い、下記のような研究テーマに変更し、研究を遂行した。その結果、以下に記述するように、非常に大きな成果を上げることができた。コレステリック液晶はらせんの掌性と同じ掌性を持つ円偏光を入射すると、そのピッチに対応する波長の光を反射する、選択反射と呼ばれる現象が知られている。このようにコレステリック液晶の反射現象はそのピッチに対応するブラッグ反射であり、単一のピッチからは単一の波長の光の反射のみが生じる。本研究では単一のピッチのコレステリック液晶のみを用いても、光学的に等方的な欠陥層を導入することによって、広い波長範囲にわたって複数の反射帯を生じさせることができることを明らかにした。これが、Nature Materials(Ha et al.7(2008)43)で発表された論文である。その後、この複合膜で色素を含むネマチック液晶をサンドイッチし、光励起することによって、RGB波長での同時レーザ発振を達成することに成功した。本成果はAdv.Mater.に掲載予定である。有機色素レーザで広い範囲で波長のチューニングや同時発振することのできる系は非常に限られており、きわめて珍しい現象である。本成果は論文ばかりではなく、特許申請もなされている。

タイトルにあるように、当初、屈曲形液晶のキラル非線形光学効果の研究を目指して研究をスタートした。しかし、残念ながら、大きなキラルドメインを得ることができず、このままでは、以前に行った実験以上の結果を出すことは困難であると判断し、同じく、液晶のキラリティには関係するが、応用に近い、下記のような研究テーマに変更し、研究を遂行した。その結果、以下に記述するように、非常に大きな成果を上げることができた。コレステリック液晶はらせんの掌性と同じ掌性を持つ円偏光を入射すると、そのピッチに対応する波長の光を反射する、選択反射と呼ばれる現象が知られている。このようにコレステリック液晶の反射現象はそのピッチに対応するブラッグ反射であり、単一のピッチからは単一の波長の光の反射のみが生じる。本研究では単一のピッチのコレステリック液晶のみを用いても、光学的に等方的な欠陥層を導入することによって、広い波長範囲にわたって複数の反射帯を生じさせることができることを明らかにした。これが、Nature Materials(Ha et al.7(2008)43)で発表された論文である。その後、この複合膜で色素を含むネマチック液晶をサンドイッチし、光励起することによって、RGB波長での同時レーザ発振を達成することに成功した。本成果はAdv.Mater.に掲載予定である。有機色素レーザで広い範囲で波長のチューニングや同時発振することのできる系は非常に限られており、きわめて珍しい現象である。本成果は論文ばかりではなく、特許申請もなされている。