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두 개의 양자에서 동시에 레이저 진동을 일으키는 유기 결정을 개발

2018/06/22

쓰쿠바대학 수리물질계 야마모토 요헤이(山本 洋平)교수, 同대학원 수리물질과학연구과 오카타 다이치(岡田 大地(물성・분자공학전공 박사후기과정3년)은, 가나가와대학 이학부 츠지 하야토(辻 勇人)교수, 동경대학대학원 이학연구과 나카무라 에이치(中村 栄一)특임교수, 산업기술종합연구소, 스토라스블대학과의 공동연구로, π공역계분자 마이크로 결정으로부터 동시 다색 레이저 발진에 성공했습니다.

츠지교수, 나카무라교수 등에 의해 2012년에 개발된 Carbon-Bridged Oligo(phenylenevinylene)s(COPV)는, 발광 특성과 광내구성이 매우 훌륭한 π공역계 유기분자입니다. 이번 연구그룹은, 2종류의 COPV가 혼합한 마이크로 결정 작성에 성공했습니다. 결정에 빛을 투과시키면, 마이크로 결정 내에서 발광이 모아져, 유도 방출에 의해 레이저 발진이 일어나는 것을 확인하고, COPV의 혼합비에 의해서는 두 개의 파장역으로부터 동시 레이저 발진이 일어나는 것을 밝혀냈습니다. 더불어, 은기반 표면에서 결정이 직립으로 성장하는 것을 발견하고, 결정이 잠든 상태와 비교하여 레이저 발진 역치를 4분의 1정도로 저하시키는 것에 성공했습니다.


그림. COPV2와 COPV3의 분자구조 및 각각의 분자 또는 양분자를 혼합한 액체로부터 형성한 마이크로 결정의 형광 현미경 사진. 사진내의 수치(fCOPV3)는 COPV3의 혼합비율을 나타낸다. スケールバー:10 µm.

게재논문

【題 名】 π-Electronic Co-crystal Microcavities with Selective Vibronic-Mode Light Amplification: Toward Förster Resonance Energy Transfer Lasing (선택적인 진동모드에서의 광증폭을 나타내는 π전자공결정 마이크로 공진기:FRET 레이저 실현에 향해)
【저자명】 Daichi Okada, Stefano Azzini, Hiroki Nishioka, Anna Ichimura, Hayato Tsuji, Eiichi Nakamura, Fumio Sasaki, Cyriaque Genet, Thomas W. Ebbesen, Yohei Yamamoto
【게재지】 Nano Letters (DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b01442)

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