電荷移動錯体の三次非線形光学特性に関する系統的研究

电荷转移配合物三阶非线性光学性质的系统研究

• 批准号: 10740260
• 负责人: 川俣 純
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10740260/
• 关键词: 電荷移動錯体; 三次非線形光学定数; 二次非線形光学定数; THG; THEW; FWMEW; LB膜; ツビッターイオン; 電荷移動相互作用

本研究は、電荷移動錯体における三次非線形光学特性を系統的に見積もり、電荷移動相互作用を利用した非線形光学材料の分子設計指針を導くことを目的とした。当初の研究計画では、結晶試料の非線形光学定数測定は困難が大きいと考えたが、粉末結晶を用いた場合でも、非線形光学定数を測定する事に目処が立ったので、主として粉末飼料に関する研究を展開した。粉末試料の非線形光学定数を簡便に測定できる装置を試作・開発した。具体的には、全反射配置下での光第三高調波の観測(THEW法)、及び、四光波混合による位相共役波発生の観測(FWMEW法)という二つの手法を開拓した。その装置の性能確認のため、電荷移動(金属-ジメチルグリオキシム)錯体薄膜の三次非線形光学定数を測定し、これら方法が電荷移動錯体の非線形光学定数評価法として適当であることを示した。次に、フタロシアニン誘導体粉末結晶の非線形光学定数をFWMEW法により測定し、粉末結晶を用いた非線形光学定数評価に対する検証を行った。加えて、陽イオン性を持った化合物が、LB法の応用により粘土鉱物の上に配列することを新たに見いだした。そこで、ツビッターイオン性のTCNQ類縁体をモンモリロナイト単一層上に配列させたハイブリッド膜を作製し、電荷移動量と二次の非線形光学特性の関係に関する系統的な調査にも着手した。このTCNQ類縁体については、as grownな粉末結晶を用い、上述の方法で三次非線形光学定数も求めており、二次・三次それぞれの非線形光学挙動の関連についての研究も進めた。

本研究的目的是系统地估计电荷转移复合物的三阶非线性光学性质，并为利用电荷转移相互作用的非线性光学材料的分子设计提供指导。在最初的研究计划中，我们认为测量晶体样品的非线性光学常数会非常困难，但现在我们有希望即使使用粉末晶体也可以测量非线性光学常数，因此我们决定重点研究膨化饲料。我们原型并开发了一种可以轻松测量粉末样品非线性光学常数的设备。具体来说，我们开发了两种方法：在全内反射配置下观察光学三次谐波（THEW方法）和通过四波混频观察相位共轭波生成（FWMEW方法）。为了证实该器件的性能，我们测量了电荷转移（金属-二甲基乙二肟）配合物薄膜的三阶非线性光学常数，并表明这些方法适用于评估电荷转移配合物的非线性光学常数。接下来，通过FWMEW法测量了酞菁衍生物粉末晶体的非线性光学常数，并且验证了使用粉末晶体的非线性光学常数的评价。此外，我们新发现应用LB法可以将阳离子化合物排列在粘土矿物上。因此，我们制备了一种将Zvitter离子TCNQ类似物排列在单层蒙脱石上的混合薄膜，并开始系统研究电荷转移量与二阶非线性光学性质之间的关系。对于这个TCNQ模拟，我们还使用上述方法使用生长的粉末晶体确定了三阶非线性光学常数，并且我们还对二阶和三阶非线性光学行为之间的关系进行了研究。

项目成果

T.Konuma,J.Kawamata et.al.: "Charge-transfer interactions and non-linear optical properties of tetrathiafulvalene-based Langmuir-Blodgeti films" thion solid films. 327-329. 348-352 (1998)

T.Konuma、J.Kawamata 等人：“基于四硫富瓦烯的 Langmuir-Blodgeti 薄膜的电荷转移相互作用和非线性光学特性”硫离子固体薄膜。

T.Akutagawa,J.Kawamata et. al.: "Nonlinear optical properties of langmuir-blodgett films of pyraginal based dyemolecull" Nonlinear Optics. (in press). (1999)

T.芥川，J.川俣等。

K.INOUE: "A Two-Dimensional Photonic Crystal Laser"Jpn. J. Appl. Phys. 38. L157-L159 (1999)

K.INOUE：“二维光子晶体激光器”Jpn。

J.Kawamata,et.al.: "Observation of third-order nonlinear optical effects of metallo-dimethylglyoxime complexes" Nonlinear Optics. (in press). (1999)

J.Kawamata 等人：“金属二甲基乙二肟配合物三阶非线性光学效应的观察”非线性光学。

J.Kawamata,et. al.: "Molecular and Crystal Structures of Novel Second-Order Nonlinear Optical Crystals" Bull.Chem.Soc.Jpn.71・12. 2777-2786 (1998)

J.Kawamata 等：“新型二阶非线性光学晶体的分子和晶体结构”Bull.Chem.Soc.Jpn.71・12 (1998)。