光導波路ラマン分光法による機能性有機薄膜の作製プロセスの解析

利用光波导拉曼光谱分析功能有机薄膜的制备过程

基本信息

批准号：
02205112
负责人：
伊藤紘一
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02205112/
关键词：
光導波路ラマン分光法機能性有機薄膜ラマンスペクトル

项目摘要

2次元マルチ検出器であるCCD(Changeーcoupled Device)検出器を備えた光導波路(以下OWGと略す)ラマン分光装置を製作した。LangmuirーRlodgett累積膜や厚さ100A^^°以下の超薄膜のOWGラマンスペクトル測定用基枝として、イオン交換ガラス導波路を採用し、種々の条件下で作製した導波路の有効屈折率の測定を行って、最適条件を決めた。また、ガラス導波路上に真空蒸着法で銅フタロシアニン(厚さ10ー100A^^°)薄膜を調製してそのOWGラマンスペクトルをTEー0および1.TMー0および1モ-ドで測定し、装置が所期の感度を示すことを確かめるとともに,銅フタロシアニンの薄膜内の配向を決定した。上記のOWGラマン分光装置を用いて,ガラス導波路上に厚さ約2000A^^°の光透過性FePO_4薄膜を作製し、その構造解折を行った。FePO_4薄膜の一端をテ-パ-状にして、ガラス導波路でのTEー0.1およびTMー0.1モ-ドの進行波を薄膜に導入する方法で、FePO_4薄膜のOWGラマンスペクトルを測定した。理論計算によると、TEー0モ-ドの光電場は主としてFePO_4薄膜とガラス導波路との界面に局在するのに対して,TEー1モ-ドの電場はFePO_4薄膜の中央部分に,また,TMーOおよび1モ-ドでは薄膜の表面部分に局在する。一方,Pー0伸縮振動に帰属されるラマン線が,TEー0モ-ドのOWGラマンスペクトルでは1063cm^<ー1>に,TEー1モ-ドでは1097cm^<ー1>に,またTMー0.1モ-ドでは1030cm^<ー1>付近に観測された。上記の電場振幅の理論計算結果を参考にすれば,Pー0伸縮振動数の相違は、リン酸基部分の構造が薄膜の各部分で大きく異なることを示唆する。現在、その詳細を検討中であるが,本研究の結果はOWGラマン分光法が薄膜の厚さを方向の構造変化を明らかにするための有力な手段であることを証明した。

我们制造了配备二维多探测器 CCD（变化耦合器件）探测器的光波导 (OWG) 拉曼光谱仪。以离子交换玻璃波导为基础，测量厚度为100 A^^°以下的Langmuir-Rlodgett累积薄膜和超薄膜的OWG拉曼光谱，以及在不同条件下制作的波导的有效折射率。条件进行测量并确定最佳条件。此外，我们通过真空蒸发在玻璃波导上制备了铜酞菁薄膜（厚度10-100 A^^°），并测量了其TE-0和1.TM-0和1模式的OWG拉曼光谱。为了确认该器件具有所需的灵敏度，我们还确定了薄膜中铜酞菁的取向。利用上述OWG拉曼光谱仪，我们在玻璃波导上制备了厚度约为2000 A^^°的光学透明FePO_4薄膜，并分析了其结构。通过将FePO_4薄膜的一端削尖，并将玻璃波导中的TE-0.1和TM-0.1模式的行波引入薄膜中，测量FePO_4薄膜的OWG拉曼光谱。根据理论计算，TE-0模式下的光电场主要局域于FePO_4薄膜与玻璃波导的界面处，而TE-1模式下的电场局域于FePO_4薄膜的中心部分此外，TM-O和1模局域于薄膜表面。另一方面，归因于P-0伸缩振动的拉曼线在TE-0模式的OWG拉曼光谱中位于1063cm^-1>，在TE-0模式中位于1097cm^-1>。在TM-0.1模式下，在1030cm^-1附近观察到。参考上述电场幅值的理论计算结果，P-0伸缩频率的差异表明薄膜各部分的磷酸基部分的结构差异很大。尽管细节目前正在考虑中，但这项研究的结果表明，OWG 拉曼光谱是阐明薄膜厚度方向结构变化的有力工具。