コロイドフォトニック結晶の外場による光学特性制御

使用外场控制胶体光子晶体的光学特性

• 批准号: 19760473
• 负责人: 金井 俊光
• 金额: $ 2.4万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19760473/
• 关键词: コロイド結晶; フォトニック結晶; 高分子ゲル; 光学材料; 磁性体

粒径がサブミクロン程度の単分散コロイド微粒子を周期配列させたコロイド結晶は、フォトニック結晶としての応用が期待できることから注目を集めている。コロイド結晶に、磁場、電場、応力場、化学雰囲気等の外場への応答性を新たに付与することができると、新しい光デバイスへの応用が期待できる。例えば、磁性を有したコロイド結晶が作製できれば、光と磁性とを結ぶ新しいデバイスへの応用が期待できるだろう。特にフォトニック結晶では、フォトニックバンドギャップ付近で群速度遅延による様々な光学現象の増幅効果が起こることが理論的にわかっており、磁性コロイド結晶では、光磁気ディスクの読み出しや反射光が光源に戻るのを防ぐ光アイソレーターに利用されている磁気光学効果を増幅することが期待でき、新しい光デバイスとしての応用が期待できる。本研究では、コロイド結晶中に磁性体を導入することで磁性コロイドフォトニック結晶の作製を行い、磁気光学効果の増幅現象の観察を試みた。磁性コロイドフォトニック結晶の作製は、まず我々のグループで開発した流動誘起単結晶化と高分子ゲルによる粒子配列の固定化を行うことで、大面積で単結晶性の高い光学特性の優れたコロイド結晶ゲル膜を作製した。これに鉄イオンを染み込ませることで常磁性のコロイドフォトニック結晶を作製した。次に、磁気光学効果の増幅現象を観察するため、外部磁場印加による透過光の偏光面の回転角(ファラデー回転角)の波長依存性を測定した。その結果、フォトニックバンド波長付近でファラデー回転角の増加がみられ、磁気光学効果の増幅現象の観察に成功した。今後は、コロイド結晶の格子定数や磁性材料の濃度、種類、入射光の角度変化などの条件を系統的に変えるにとで、観察された磁気光学効果の増幅現象についてさらに詳細な検討を行う予定である。

Particle Size: Particle Size The application of external fields such as crystal, magnetic field, electric field, magnetic field and chemical vapor is expected to be improved. For example, there is a great deal to be done with magnetic crystals, and there is a great deal to be expected from the combination of light and magnetism with new devices. In particular, the optical phenomenon amplitude increase effect of crystal, magnetic crystal, reflection light source, light source, The new light is expected to be used in the future In this study, the introduction of magnetic materials into the crystal, the operation of magnetic crystals, and the observation of amplitude enhancement of magnetic optical effects were studied. The preparation of magnetic crystals and the development of flow induced crystallization and immobilization of particle alignment of polymer crystals are carried out in a large area with high crystallinity and excellent optical properties. This is the first time that a magnetic field has been formed. The wavelength dependence of the polarization angle of the transmitted light due to the influence of the external magnetic field was measured. As a result, the wavelength of the laser beam is close to the wavelength of the laser beam, and the amplitude of the laser beam is increased. In the future, the lattice number of the crystal, the concentration, type, and angle of incident light of the magnetic material will be determined in detail.

项目成果

荷電コロイド系におけるコロイド結晶化臨界濃度の微量試料量での測定

使用少量样品测量带电胶体系统中胶体结晶的临界浓度

• 发表时间: 2007
• 作者: T. Hitosugi;N. Yamada;Y. Furubayasbi;S. Nakao;Y. Hirose;A. Ueda;T. Shimnada;T. Hasegawa;金井俊光;金井俊光;Toshimitsu Kanai;金井俊光
• 通讯作者: 金井俊光

コロイド微粒子からなる3次元周期配列体の作製と光機能

胶体颗粒三维周期阵列的制作及光学函数

• 发表时间: 2007
• 作者: T. Hitosugi;N. Yamada;Y. Furubayasbi;S. Nakao;Y. Hirose;A. Ueda;T. Shimnada;T. Hasegawa;金井俊光
• 通讯作者: 金井俊光

光重合条件によるコロイド結晶ゲルの実効的なストップバンド幅の制御

光聚合条件控制胶体晶体凝胶有效阻带宽度

• 发表时间: 2007
• 作者: T. Hitosugi;N. Yamada;Y. Furubayasbi;S. Nakao;Y. Hirose;A. Ueda;T. Shimnada;T. Hasegawa;金井俊光;金井俊光;Toshimitsu Kanai;金井俊光;金井俊光;金井俊光
• 通讯作者: 金井俊光

Fabrication of Colloidal Crystal Films with high Spectral Quality

高光谱质量胶体晶体薄膜的制备

• 发表时间: 2007
• 作者: T. Hitosugi;N. Yamada;Y. Furubayasbi;S. Nakao;Y. Hirose;A. Ueda;T. Shimnada;T. Hasegawa;金井俊光;金井俊光;Toshimitsu Kanai
• 通讯作者: Toshimitsu Kanai

シリカコロイド結晶ゲルの透過スペクトルの入射角度依存性

二氧化硅胶体晶体凝胶透射光谱的入射角依赖性

• 发表时间: 2007
• 作者: T. Hitosugi;N. Yamada;Y. Furubayasbi;S. Nakao;Y. Hirose;A. Ueda;T. Shimnada;T. Hasegawa;金井俊光;金井俊光
• 通讯作者: 金井俊光