半屈曲性・高Tgポリマーの磁場下のLB法による分子配向制御と非線形光学効果

磁场下LB法半柔性高Tg聚合物的分子取向控制和非线性光学效应

基本信息

批准号：
07246212
负责人：
重原淳孝
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07246212/
关键词：
ポリフマレート LB膜非線形光学

项目摘要

Poly(hydroxyneopentyl isopropyl fumarate)を新規に結合し、p-nitrophenylisocyanateとの高分子反応により、強い分極性基を側鎖に有するフマレートポリマーであるPoly(isopropyl p-nitrophenylcarbamoyloxyneopentyl fumarate)[I]を合成した。[I]が純水副相上で再現性の良い表面圧-面積曲線を与えることにより、LB法による(超)薄膜化が可能と判断し、基板上に累積膜を作成して非線形光学特性を評価した。[I]は構造上はなんら非中心対称性を持たないが、LB化の際の分子流動ならびに副相との二次相互作用により巨視的な非中心対称性の付与が可能であることを確認し、Z型累積法によって異方性(超)薄膜を作成した。その結果、キャスト/スピンコートあるいはY型累積膜などのアモルファスないし中心対称性膜からはSHGが観測されず、巨視的な非中心対称性が付与されたZ型累積膜では強いSHGが観測され、エリプソメトリーなどの手段による屈折率異方性の評価から、p-nitrophenylcarbamoyloxy側鎖が薄膜厚方向に高度に配向していることを確認した。また、表面圧-面積曲線ならびに膜厚測定の結果から、本研究の材料系は分極基濃度が約0.6nm^3に1つの割合であり、類似のLB膜系と比べて2〜3倍の密度であることも評価できた。なお、当初計画には述べられていないが、類似のフマレートポリマーLB膜による5層型導波路を作成し、高効率SHG素子が成立するための要件を明らかにした。本成果は11.に記載の学術論文とて発表した。

聚(对硝基苯基氨基甲酰氧基新戊基富马酸异丙酯)[I]是一种侧链带有强极化基团的富马酸酯聚合物，是通过新键合聚(羟基新戊基异丙基富马酸酯)与对硝基苯基异氰酸酯进行聚合物反应合成的。 [I] 确定可以通过在纯水面相上给出具有良好再现性的表面压力-面积曲线，通过LB法制备（超）薄膜，并在具有非线性光学特性的基板上形成累积膜。被评价。尽管[I]不具有任何非中心对称结构，但已证实可以通过LB形成过程中的分子流动赋予宏观非中心对称性，然后使用Z制备各向异性（超）薄膜。式积累法。结果，从非晶或中心对称膜如流延/旋涂或Y型累积膜中没有观察到SHG，但从具有宏观非中心对称性质的Z型累积膜中观察到强SHG。通过椭圆光度法等手段确认了对硝基苯基氨基甲酰氧基侧链在薄膜的厚度方向上高度取向。另外，从表面压力-面积曲线和膜厚测量结果来看，本研究中使用的材料系统的极化基团浓度约为1 in 0.6 nm^3，比同类LB膜高2至3倍还可以评估系统的密度。尽管原计划中没有提及，但我们使用类似的富马酸酯聚合物LB薄膜创建了五层波导，并明确了实现高效SHG器件的要求。该结果发表在11所述的学术论文中。