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：
08236211
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08236211/
关键词：
ポリフマレート LB膜非線形光学

项目摘要

前年度合成したpoly[isopropyl(p-nitrophenylcarbamoyloxy)neopentyl fumarate](PiNFと略)について、LB法で累積した分子配向異方性を持つX膜(以下、X膜)および異方性を持たないY膜(以下、Y膜)と、スピンコート/ポーリング処理して厚み方向の分子配向異方性を持たせた薄膜(以下、SC膜)の非線形光学特性を評価した。その結果、XおよびSC膜のみが非線形活性であり、分子配向異方性がLB法によっても実現された。しかしながら、Y膜のd_<33>は0.5〜1pm/V程度であり、非線形単位は面内方向についてはランダム配置しており、厚み方向へ配向度は小さいことが分った。これは、neopenthl基の2つのmethyleneの自由回転性がやや高いため、LB法による界面異方性制御の力が及ばないからと考えられる。事実,PiNFは水素結合再配置と連動したガラス転移点を90〜110℃附近に示し、ポーリングしたSC膜はd_<33>=約8〜10pm/Vと、X膜に比べて約10倍の非線形活性を示した。そこで、側鎖非線形単位の自由回転性を低下させたpoly[isopropyl(p-nitrophenylcarbamoyloxy)isopropyl fumarate]を新規に合成し、LB-X膜を作成した。非線形定数の決定にまでは至っていないが、前述したSC膜を凌駕する強度の第二次高調波が観測された。今後は、この材料を用いて各種非線形定数を決定するとともに、薄膜系素子へ展開する予定である。

针对前一年合成的聚[异丙基(对硝基苯基氨基甲酰氧基)新戊基富马酸酯]（简称PiNF），我们评估了薄膜（以下简称Y膜）和薄膜（以下简称SC薄膜）经旋涂/极化以在厚度方向上具有分子取向各向异性。结果，只有X和SC薄膜具有非线性活性，并且通过LB方法也实现了分子取向各向异性。然而，Y膜的d_ 33 约为0.5～1pm/V，可知非线性单元在面内方向随机排列，厚度方向的取向度小。这被认为是因为新戊基中的两个亚甲基的自由旋转有些高，使得难以通过LB法控制界面各向异性。事实上，PiNF 表现出与氢键重排相关的玻璃化转变温度约为 90-110℃，极化 SC 薄膜的 d_<33>=约 8-10 pm/V，比普通 SC 薄膜高约 10 倍。 X 膜表现出非线性活性。因此，我们合成了一种新的聚[异丙基(对硝基苯基氨基甲酰氧基)异丙基富马酸酯]，其侧链非线性单元的自由旋转减少，以形成LB-X薄膜。虽然非线性常数尚未确定，但观察到了强度超过上述SC膜强度的二次谐波。未来，我们计划利用这种材料来确定各种非线性常数，并将其开发成薄膜器件。