自己組織化強誘電ポリマー球体内への二次高調波の閉じ込めと増幅

自组装铁电聚合物球内二次谐波的限制和放大

• 批准号: 16J00934
• 负责人: 岡田 大地
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J00934/
• 关键词: 有機微小レーザー; 分子集合; 発光色変調; 光スイッチ; 共振器集積化; 波長変調; 光メモリーアレイ; レーザー; 有機混晶; 自己組織化; 強誘電ポリマー; 第二次高調波; Whispering Gallery Mode; 光共振器; マイクロレーザー; 共鳴発光

本年度は、第１に異なるユニット数を持つ炭素架橋フェニレンビニレンオリゴマー2種類を用いた有機共結晶のレーザー特性に関する研究を行い、そのレーザー発振特性の変調性、エネルギー移動ダイナミクスの詳細な検討、また基板表面の変化による構造体の異なる結晶成長についてより詳細に検討を行った。有機共結晶を用いた初めてのレーザー発振波長変調の系であり、本研究はAmerican chemical societyのNano Letter誌に論文として発表を行った。第2にホウ素錯体であるBODIPY分子の分子集合とそれらのマイクロ結晶が示す特異な発光特性について評価を行った。これらの発光特性を時間分解分光やマイクロ波伝導度測定を行うことで、発光色変化の原因の追究を行った。その結果、発光色変化は、無機半導体に類似した結晶中にあるわずかなキャリアトラップサイトが寄与していることが明らかになった。これらの成果は、American chemical society誌のJournal of physical chemistry C誌に受理され、また表紙として選出された。第3に光異性化分子を用いた、スイッチング可能な光共振器開発とその大面積アレイ化およにディスプレイ応用に関する研究を行った。本年度はとりわけ、大面積アレイ化とディスプレイ応用に向け力を注いだ。その結果、親水性-疎水性にマイクロパターニングを施した基板を用いて、その基板表面上で自己組織化を行うことで、半球状の光共振器をマイクロスケールにて、cm2スケールの基板上全体に作成することに成功した。また光異性化も可能であるため発光のOn/Offも可能であり、光によりシンボルや絵を描くことができる。本研究は現在論文投稿中である。

今年，我们将首先利用两种不同单元数的碳交联亚苯基亚乙烯基低聚物对有机共晶的激光特性进行研究，并对激光振荡特性和能量传递的调制特性进行详细研究我们更详细地研究了由于表面变化导致的结构的不同晶体生长。这是第一个使用有机共晶进行激光振荡波长调制的系统，这项研究作为论文发表在美国化学会的《纳米快报》上。其次，我们评估了 BODIPY 分子（硼络合物）的分子组装，以及其微晶所表现出的独特发光特性。通过使用时间分辨光谱和微波电导率测量来测量这些发光特性，我们研究了发光颜色变化的原因。结果表明，发光颜色的变化是由晶体中少量载流子陷阱位点引起的，这与无机半导体类似。这些结果被美国化学会的《Journal of Physical Chemistry C》接受发表，并被选为封面页。第三，我们对使用光致异构分子的可切换光学谐振器的开发、其大面积阵列和显示应用进行了研究。今年，我们特别关注大面积阵列和显示应用。结果，通过使用亲水-疏水微图案基底并在基底表面上进行自组装，可以在cm2尺度基底上成功地制造出微尺度的半球形光学谐振器。此外，由于可以进行光异构化，因此还可以打开和关闭发光，从而可以用光绘制符号和图画。该研究目前正在提交过程中。

项目成果

Wavelength Tunable Organic Microcrystal Lasers

波长可调谐有机微晶激光器

• 发表时间: 2018
• 作者: 岡田大地、北山雄介、Zhang Hong Lin、森本正和、Jer-shing Huang、佐々木史雄、三成剛生、石井智;長尾忠昭、入江 正浩、山本洋平;岡田 大地
• 通讯作者: 岡田 大地

光スイッチ・波長変調を可能とする自己組織化マイクロ共振器

自组织微谐振器可实现光开关和波长调制

• 发表时间: 2019
• 作者: 岡田大地;森本正和;入江正浩;Jer-Shing Huang;佐々木史雄;石井智;長尾忠昭;Stefano Azzini;Thomas Ebbesen;Cyriaque Genet;西岡拓紀;辻勇人;中村栄一;山本洋平
• 通讯作者: 山本洋平

Fabrication of Polymer Microspheres for Optical Resonator and Laser Applications

用于光学谐振器和激光应用的聚合物微球的制造

• 发表时间: 2017
• 期刊: Journal of visualized experiments
• 作者: Yohei Yamamoto;Daichi Okada;Soh Kushida;Osamu Oki;Zakarias Seba Ngara
• 通讯作者: Zakarias Seba Ngara

Polymorphic Dye-Doped Polymer Microcavities with Tunable Multicolor Resonant Photoemission and Long-Range Energy Transfer Cascade

具有可调谐多色谐振光电和长程能量传输级联的多态染料掺杂聚合物微腔

• 发表时间: 2016
• 作者: 岡田大地、北山雄介、Zhang Hong Lin、森本正和、Jer-shing Huang、佐々木史雄、三成剛生、石井智;長尾忠昭、入江 正浩、山本洋平;岡田 大地;岡田 大地;岡田 大地;岡田 大地;岡田 大地;岡田 大地;Daichi Okada;Daichi Okada;Daichi Okada;岡田 大地;Daichi Okada
• 通讯作者: Daichi Okada

Laser Oscillation and Wavelength Control of Carbon-Bridged Oligophenylenevinylene Microcavities

碳桥寡苯撑乙烯微腔的激光振荡和波长控制

• 发表时间: 2017
• 作者: 岡田大地、北山雄介、Zhang Hong Lin、森本正和、Jer-shing Huang、佐々木史雄、三成剛生、石井智;長尾忠昭、入江 正浩、山本洋平;岡田 大地;岡田 大地;岡田 大地;岡田 大地
• 通讯作者: 岡田 大地