集積型金属錯体の非線形光学定数測定

集成金属配合物非线性光学常数的测量

• 批准号: 12023203
• 负责人: 川俣 純
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12023203/
• 关键词: 金属錯体; 電荷移動錯体; LB膜; 粘土単一層; ハイブリッド膜; SHG; 非線形光学; 光第二高調波

1.粘土LB膜を用いた研究成果(1)インドールとTCNQをベースとしたD-π-A型分子内電荷移動(CT)化合物(ind-TCNQ)と粘土との複合LB膜垂直浸積法、水平付着法の何れの方法で作製した試料からも、対称中心を持たない分子配列を取る薄膜試料に典型的な光第二高調波発生(SHG)挙動が観測された。従って、粘土LB方を用いれば、長鎖アルキル基を持たない発色団を対称中心を持たずに配列させられることを明らかとなった。次に、置換基の異なる種々のind-TCNQと粘土とのハイブリッドLB膜を作製し、そのSHG強度を比較してみた。電荷移動度の観点から理論的に予想される非線形光学応答の大小の序列はよりも寧ろ、アセトニトリル溶液に関して測定した吸収スペクトルの吸収ピーク波長が測定したSH光の波長に近いものほど大きな非線形光学応答を示していた。この事から、この系の非線形光学定数は、CT相互作用によってのみ支配されているのではなく、一般のπ-共役系有機化合物と同様、共鳴効果や振動子強度などの寄与を含めたトータルでのバランスによって決まっていることがわかった。(2)金属錯体-粘土LB膜CT化合物に加え、[Fe(phen)_3]^<2+>と粘土とのハイブリッドLB膜などの非線形光学定数も測定した。上記CT化合物の場合と同様、特別に大きい非線形光学応答は観測されなかった。2.全反射法による非線形光学定数測定カオリナイトに有機物をインターカレートした集積系や、種々の多核錯体の二次・三次非線形光学定数を測定したが、錯形成によるCTが必ずしも大きな非線形光学挙動を導きはしなかった。3.結論本研究を通じ、多くの錯体の非線形光学定数測定を行った。その結果、大きな非線形光学応答を呈する物質は、π-共役系化合物の場合と同様、振動子強度が大きい材料であるという傾向をつかめた。

1. 使用粘土LB膜的研究成果（1）基于吲哚和TCNQ的粘土和D-π-A型分子内电荷转移（CT）化合物（ind-TCNQ）的复合LB膜垂直浸入法光学二次谐波发生（SHG）在通过水平沉积方法制备的两个样品中观察到具有无对称中心的分子排列的薄膜样品的典型行为。因此，可知通过使用粘土LB法，可以不具有对称中心地排列不具有长链烷基的发色团。接下来，我们制备了粘土和具有不同取代基的 ind-TCNQ 的杂化 LB 薄膜，并比较了它们的倍频强度。与从电荷迁移率的角度理论上可以预测的非线性光学响应的​​数量级不同，当乙腈溶液测量的吸收光谱的吸收峰值波长更接近测量的波长时，非线性光学响应更大。 SH 光亮了。由此可见，该系统的非线性光学常数不仅仅由 CT 相互作用决定，而是由包括共振效应和振荡器强度在内的总贡献决定，就像一般的 π 共轭有机化合物一样。通过平衡(2)金属络合物-粘土LB膜除了CT化合物外，我们还测量了[Fe(phen)_3]^2+>和粘土的杂化LB膜的非线性光学常数。与上述CT化合物的情况相同，没有观察到特别大的非线性光学响应。 2. 全内反射法非线性光学常数的测量 我们测量了有机物插层高岭石和各种多核配合物的集成体系的二阶和三阶非线性光学常数，但由于配合物形成而产生的CT却没有。必然表现出很大的非线性光学行为。 3.结论通过这项研究，我们测量了许多配合物的非线性光学常数。结果，我们发现表现出较大非线性光学响应的​​材料往往具有较高的振荡器强度，就像 π 共轭化合物的情况一样。

项目成果

J.Kawamata: "Structural Analyses of Clay-Metal Complex Hybrid Films by Observing Optical Second Harmonic Generation"Nonlinear Optics. 25. 431-436 (2000)

J.Kawamata：“通过观察光学二次谐波产生对粘土-金属复合杂化薄膜进行结构分析”非线性光学。

J.Kawamata: "Nonlinear Optical Properties of the LB Films of Intermolecular CT Complex."Nonlinear Optics. 25. 425-430 (2000)

J.Kawamata：“分子间 CT 复合物 LB 薄膜的非线性光学特性。”非线性光学。

J.Kawamata: "Second-Order Nonlinear Optical Properties of the Hybrid Film of a Clay and Chiral Metal Complex"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. 343. 53-58 (2000)

J.Kawamata：“粘土和手性金属配合物混合膜的二阶非线性光学性质”Mol.Cryst.Liq.Cryst.. 343. 53-58 (2000)