有機・無機複合系による新しい光化学ホールバーニング材料の探索

利用有机/无机复合体系寻找新型光化学烧孔材料

• 批准号: 08740532
• 负责人: 川俣 純
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-08740532/
• 关键词: 光化学ホールバーニング; 非線形光学定数; 錯体; メーカーフリンジ; PHB; THG

本研究では、遷移金属錯体を単分散させたポリマーの光化学ホールバーニング(PHB)材料としての可能性を調査した。まず、PHBの高温化を目指し、配位子の変化ではなく、中心金属の酸化数の変化により二色性を呈する錯体がPHB現象が発現するかどうかを調べた。具体的には[Ru_2(O)(OAc)_2(bpy)_2(Meim)_2](PF_6)_2などを合成し、この錯体をポリビニルアルコール中に10^<-4>M程度の濃度で分散させた試料を種々作成して実験した。しかるに、残念ながらこれらの試料では均一幅0.1cm^<-1>以下のホールは形成されなかった。そこで、申請した研究計画に沿って、PHB現象を呈する既知の錯体Zn-TPP誘導体を含む、主に有機分子をポリマー中有にドープした試料に関する分光学的な検討を徹底的に行った。その結果、これまで混沌としていた有機分子/ポリマー系PHB材料の均一幅の温度依存性が、金属イオンをドープしたガラスと同様に低温側では温度Tの1乗、高温側ではTの2乗の二つの成分からなる事が明らかとなった。また、この過程で、トリフェニルメタン誘導体による新しいPHB材料を発見した。これらの成果は物理学会で発表する他、現在論文を執筆中である。さらに、PHB現象は3次の光学的非線形性と関連が深いため、錯体のPHBの可否に関するヒントを得るために、3次非線形光学定数測定も試みた。錯体の3次非線形高悪定数測定は、吸収帯などの問題から従前の手法には依れないため、まず、測定法の開発を試みた。具体的にはKajzar博士の開発した液体の3次非線形光学定数測定法を改良した手法、錯体を単分散したポリマーによりメーカーフリンジ測定を行う手法等である。その結果、後者により比較的容易に3次非線形光学定数測定が行えることが明らかとなった。この成果は化学会の年会で発表する。

在这项研究中，我们研究了含有单分散过渡金属配合物的聚合物作为光化学烧孔（PHB）材料的潜力。首先，为了提高PHB的温度，我们研究了在由于中心金属氧化数的变化而不是配体的变化而表现出二色性的配合物中是否会发生PHB现象。具体而言，我们合成了[Ru_2(O)(OAc)_2(bpy)_2(Meim)_2](PF_6)_2等，并将该络合物以约10^-4M的浓度分散在聚乙烯醇中。我们准备了各种样品并进行了实验。然而不幸的是，在这些样品中没有形成具有小于0.1cm ^ -1 的均匀宽度的孔。因此，根据提出的研究计划，我们对聚合物主要掺杂有机分子的样品进行了彻底的光谱研究，其中包括已知的表现出PHB现象的复杂Zn-TPP衍生物。结果，迄今为止比较混乱的有机分子/聚合物基PHB材料的均匀宽度的温度依赖性已经改变为低温侧的温度T的一次方和高温侧的T的平方。高温侧，类似于掺杂有金属离子的玻璃，据透露，它由两种成分组成。在此过程中，我们还发现了一种基于三苯甲烷衍生物的新型PHB材料。这些结果将在日本物理学会发表，目前正在撰写一篇论文。此外，由于PHB现象与三阶光学非线性密切相关，我们还尝试测量三阶非线性光学常数，以获得PHB在配合物中是否可能存在的线索。由于吸收带等问题，传统方法无法测量配合物的三阶非线性高劣化常数，因此我们首先尝试开发一种测量方法。具体而言，包括 Kajzar 博士开发的液体三阶非线性光学常数测量方法的改进版本，以及使用复合物单分散的聚合物进行制造商条纹测量的方法。结果表明，使用后一种方法可以相对容易地测量三阶非线性光学常数。研究结果将在化学会年会上公布。