導電性高分子マイクロリング共振器構造素子の電子・光機能応用に関する研究

导电聚合物微环谐振器结构元件电子和光学功能应用研究

基本信息

批准号：
11750261
负责人：
藤井彰彦
金额：
$ 0.38万
依托单位：
Osaka 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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)やポリアセチレン(PA)骨格といったπ電子共役系が発達し、しかも強い発光性を示す導電性高分子を用いてマイクロリング構造を作製し、その電気的性質や光学的性質、光導波路特性、光学異方性等を明らかにした。また、フェムト秒オーダーの超短パルスレーザー励起による増幅自然放出、超放射、レーザー発振特性の詳細を調べ、更に電荷注入によるレーザー発振の可能性について検討した。マイクロリング構造共振器の場合、導波路モードとウィスパリング・ギャラリーモードが現れることから、二つのレーザーモードを利用した新規デバイスの開発の可能性について検討した。以下に研究成果を具体的に示す。(1)セルフアセンブリ法、電着法等によるマイクロリング構造の作製を試みた。マイクロリング構造のコア材料や導電性高分子溶液用の溶媒等の作製条件を最適化した。導電性高分子薄膜の表面状態を光学顕微鏡、AFM等で評価した。(2)マイクロリング構造の電子・光物性の評価を行い、発光特性、光学異方性、光導波路特性等の評価を行なった。(3)作製した導電性高分子のマイクロリングをフェムト秒オーダーの超短パルス光励起することにより、その発光特性及び光学異方性を調べた。増幅自然放出における発光スペクトルのナローイングを見いだし、レーザー応用の可能性を示した。

在这项研究中，我们使用具有发达的π电子共轭体系的导电聚合物（例如聚对亚苯基亚乙烯基（PPV）和聚乙炔（PA）骨架）制造了微环结构，这些聚合物也表现出强发光性，并研究了它们的光学性能、光波导。澄清了特性、光学各向异性等。我们还详细研究了飞秒级超短脉冲激光激发的放大自发发射、超辐射和激光振荡特性，并进一步研究了通过电荷注入实现激光振荡的可能性。在微环结构谐振器的情况下，会出现波导模式和回音壁模式，因此我们研究了开发使用两种激光模式的新器件的可能性。具体研究结果如下所示。 (1)尝试采用自组装法、电沉积法等制备微环结构。我们优化了微环结构的核心材料和导电聚合物溶液的溶剂等制造条件。使用光学显微镜、AFM等评价导电聚合物薄膜的表面状态。 (2)评估了微环结构的电子和光学性能，包括发射特性、光学各向异性和光波导特性。 (3)通过飞秒级超短脉冲激发研究了所制备的导电聚合物微环的发光性能和光学各向异性。我们发现放大自发发射中的发射光谱变窄，并证明了激光应用的可能性。