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有機非線形光学材料の開発と応用

(1991年「新・有機非線形光学材料I」および「新・有機非線形光学材料II」普及版)

商品コード: B0632

  • 監修: (編集)小林孝嘉・梅垣真佑・中西八郎・中村新男
  • 発行日: 2001年8月
  • 価格(税込): 5,292 円
  • 体裁: A5判,558ページ
  • ISBNコード: 978-4-88231-739-5

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著者一覧

中西八郎   東北大学 反応化学研究所
         (現)東北大学 多元物質科学研究所
小林孝嘉   東京大学 理学部
         (現)東京大学 大学院 理学系研究科
中村新男   名古屋大学 工学部
梅垣真祐   東京工科大学 工学部
         (現)慶應義塾大学 理工学部
上宮崇文   住友電気工業(株)
野上 隆   電気通信大学
小谷正博   学習院大学
丸山有成   岡崎国立共同研究機構 分子科学研究所
         (現)法政大学
後藤義隆   日本油脂(株)
後藤哲哉   東レ(株)
和田達夫   理化学研究所
雀部博之   理化学研究所
         (現)千歳科学技術大学
夫 龍淳   富士ゼロックス(株)
友野孝夫   富士ゼロックス(株)
浅野和夫   コニカ(株)
小池智之   オムロン(株)
岡田修司   繊維高分子材料研究所
         (現)東北大学
岡崎正樹   富士写真フイルム(株)
八月朔日猛   住友ベークライト(株)
宮田清蔵   東京農工大学
脇田克也   松下電器産業(株)
渡辺敏行   東京農工大学
江良正直   九州大学
栗原 隆   日本電信電話(株)
都丸 暁   日本電信電話(株)
         (現)NTTアドバンステクノロジー(株)
天野道之   日本電信電話(株)
         (現)NTTエレクトロニクス(株)
松田宏雄   繊維高分子材料研究所
         (現)産業技術総合研究所
寶來 茂   戸田工業(株)
筒井哲夫   九州大学
橘 浩昭   化学技術研究所
         (現)産業技術総合研究所
十倉好紀   東京大学
戒能俊邦   日本電信電話(株)
         (現)東北大学
岩佐義宏   東京大学
         (現)東北大学
富山裕光   保土谷化学工業(株)
須田康政   東洋インキ製造(株)
近藤高志   東京大学
徐長青   東京大学
伊藤良一   東京大学
伊藤弘昌   東京大学
相馬弘年   石巻専修大学
佐々木孝友   大阪大学
黒田和男   東京大学
真鍋恒夫   旭硝子(株)
杉本直樹   旭硝子(株)
近江成明   HOYA(株)
浅原慶之   HOYA(株)
生嶋 明   HOYA(株)
湯本潤司   日本電信電話(株)
林 豊治   三井東圧化学(株)
         (現)三井化学(株)
三露常男   松下電器産業(株)
福味幸平   大阪工業技術試験所
三沢和彦   東京大学
         (現)東京農工大学
小山 正   日本板硝子(株)
清水 明   新技術事業団
         (現)東京大学
五神 真   東京大学
堀中博道   大阪府立大学
山本信行   大阪府立大学
那須弘行   三重大学
大坂之雄   広島大学
松岡 賢   大阪府立大学
伊藤雄三   (株)日立製作所
浜田智之   (株)日立製作所
服部利明   筑波大学
美濃島薫   東京大学
泰地真弘人   東京大学
徳永英司   東京大学
寺嵜 亨   東京大学
三戸章裕   計量研究所(現・産業技術総合研究所)
久保寺憲一   日本電信電話(株)
         (現)住友大阪セメント(株)
竹添秀男   東京工業大学
宮野健次郎   東京大学
吉澤雅幸   東京大学 (現・東北大学)
平賀 隆   電子技術総合研究所
         (現)産業技術総合研究所
神谷武志   東京大学
大津元一   東京工業大学
神山宏二   富士写真フイルム(株)
竹間清文   パイオニア(株)
谷内哲夫   松下電器産業(株)
篠崎啓助   沖電気工業(株)
         (現)技術研究組合新情報処理開発機構
宇加地孝志   日本合成ゴム(株)
         (現)JSR(株)
中島啓幾   (株)富士通研究所
G.F.Lipscomb   Lockheed Research and DevelopementDivision
R.S.Lytel   Lockheed Research and Developement Division
A.J.Ticknor   
T.E.Van Eck   
S.L.Kwiatkowski   
D.G.Girton   
佐藤平八   防衛大学校
脇田紘一   日本電信電話(株)
         (現)中部大学
久間和生   三菱電機(株)
山下幹雄   北海道大学
笠原健一   日本電気(株)
         (現)NEC Research Institute, Inc)
中沢正隆   日本電信電話(株)
         (現)東北大学
木下岳司   慶應義塾大学

 執筆者の所属は,注記以外は1991年当時のものです

目次

【材料編】
第1章 概説―非線形光学材料開発の現状と展望
1. 有機材料
2. 無機・半導体材料

第2章 有機(2次)材料
1. ジチオール系材料の非線形光学特性
1.1 はじめに
1.2 分子レベルの評価
1.3 結晶レベルの評価
1.4 おわりに

2. 表面における第2高調波発生(表面SHG)
2.1 はじめに
2.2 表面での第2高調波の発生
2.3 表面の対称性
2.4 SHの干渉
2.5 長い相互作用長―全反射と Goos-Hanchen効果
2.6 Congo Redの配向膜
2.7 ρ-ニトロアニリン単結晶の表面
2.8 ρ-Cyanoaniline単結晶上でのρ-NA結晶成長
2.9 その他

3. OMBE
3.1 はじめに
3.2 フタロシアニンのOMBE
3.3 フタロシアニン薄膜の構造
3.4 フタロシアニン薄膜の非線形光学効果
3.5 その他の例
3.6 おわりに

4. カルコン誘導体
4.1 はじめに
4.2 カルコンについて
4.3 結晶育成と光学特性

5. DNBBおよびMNBA結晶
5.1 新材料の要件
5.2 DNBB結晶
5.3 MNBA結晶

6. DIVA
6.1 はじめに
6.2 DIVA単結晶の構造
6.3 メーカーフリンジとd22
6.4 DIVA結晶のPMSHG
6.5 DIVA結晶による青色レーザー

7. シクロブテンジオン環を有する新しい有機非線形光学材料
7.1 はじめに
7.2 シクロブテンジオン環の特徴と2次超分子分極率
7.3 シクロブテンジオン誘導体の粉末法によるSHG活性
7.4 DAD結晶の構造
7.5 おわりに 

8. フェノール誘導体の結晶構造と非線形光学特性
8.1 はじめに
8.2 フェノール誘導体の非線形光学活性
8.3 結晶構造
8.4 MNPの非線形光学特性
8.5 おわりに

9. イオン性有機色素
9.1 はじめに
9.2 スチルバゾリウム-ρ-トルエンスルホン酸塩
9.3 吸収端の短波長化
9.4 結晶の光学的特性
9.5 結晶の加工性
9.6 おわりに

10. DMNPおよび関連化合物
10.1 はじめに
10.2 1-(4-ニトロフェニル)アゾ-ル誘導体および5-ニトロベンゾアゾ-ル誘導体
10.3 1-(4-ニトロフェニル)アゾ-ル誘導体の結晶構造
10.4 おわりに

11. ニトロアニリン誘導体
11.1 はじめに
11.2 MMNAの光学特性とその問題点
11.3 PCNBの結晶成長と結晶構造
11.4 PCNBの線形光学特性
11.5 PCNBの非線形光学特性評価

12. 複合系有機非線形光学材料
12.1 はじめに
12.2 複合系におけるSHG発現
12.3 SHG活性な組成物の作製条件
12.4 他の複合系におけるSHG発現
12.5 複合系材料のSHG強度安定性
12.6 おわりに

13. ゲスト・ホスト間の相互作用を利用した分子集合体の設計と2次の非線形光学効果
13.1 はじめに
13.2 パラニトロアニリン・ポリオキシエチレン系
13.3 パラニトロアニリン・ポリ(ε-カプロラクトン)系
13.4 パラニトロアニリンとその他のポリエステル系
13.5 おわりに

14. 2次非線形光学材料としてのラングミュア-ブロジェット膜
14.1 はじめに
14.2 非対称LB膜の光導波路化の可能性(ピラジン誘導体非対称LB膜)
14.3 高性能化の試み(2成分分子混合法)
14.4 おわりに

15. ポールドポリマー
15.1 はじめに
15.2 ポーリング
15.3 ポーリングによる吸収スペクトル変化
15.4 ポーリングダイナミクス
15.5 2次元ポーリング

16. 波長変換材料:AANP,MNT,AMNT
16.1 単環系波長変換材料-2-アダマンチルアミノ-5ニトロピリジン(AANP)
16.2 2環系波長変換材料

17. 高分子系2次光非線形材料
17.1 はじめに
17.2 実験
17.3 結果と考察
17.4 おわりに

第3章 有機(3次)材料
1. 主鎖-側鎖共役型ポリジアセチレン
1.1 はじめに
1.2 CPDA合成のクリスタルエンジニアリング
1.3 CPDAの非線形光学特性
1.4 おわりに

2. ポリアリーレンビニレン
2.1 はじめに
2.2 ポリアリ-レンビニレン薄膜の調製
2.3 ポリアリ-レンビニレン薄膜の3次の非線形光学効果

3. ポリシランの非線形光学材料としての可能性

4. 3次光非線形有機材料(易加工性3次材料)
4.1 はじめに
4.2 ポリアリレンビニレン
4.3 ドープ・ブランチ高分子材料系
4.4 低分子材料系
4.5 おわりに

5. 白金錯体の非線形光学特性
5.1 はじめに
5.2 白金錯体の構造と電子状態
5.3 白金錯体の光物性
5.4 χ(3)スペクトル
5.5 おわりに

6. シアニン系色素による3次非線形光学材料の検討
6.1 はじめに
6.2 イオン性高分子複合材料
6.3 メロシアニンのJ会合体形成による非線形光学特性の増大
6.4 おわりに

7. 置換フタロシアニンの3次の非線形光学特性
7.1 はじめに
7.2 テトラ置換フタロシアニンのχ(3)
7.3 テトラ置換フタロシアニンの相変化
7.4 オクタ置換フタロシアニン
7.5 置換フタロシアニンの構造と相転移

8. フタロシアニン
8.1 はじめに
8.2 金属フタロシアニンの光第3高調波発生 
8.3 可溶性フタロシアニン
8.4 多形と非線形性
8.5 スタッキングの制御
8.6 励起状態の緩和現象

9. 自然量子井戸物質(C10H21NH3)2・PbI4の非線形光学特性
9.1 はじめに
9.2 試料作製法
9.3 結晶構造
9.4 非線形感受率χ(3)
9.5 おわりに

第4章 無機系材料
1. 疑似位相整合
1.1 はじめに
1.2 擬似位相整合とは
1.3 周期ドメイン反転構造の作製
1.4 SHGの実験
1.5 おわりに

2. BBOによる共振器内周波数変換

3. 無機非線形光学結晶
3.1 はじめに
3.2 高出力レーザー用結晶
3.3 半導体レーザー波長変換用結晶

4. フォトリフラクティブ材料
4.1 はじめに
4.2 フォトリフラクティブ材料の特性
4.3 強誘電性結晶
4.4 常誘電性結晶
4.5 有機材料

第5章 超微粒子系材料
1. CuClおよびCuBr超微粒子分散ガラス
1.1 はじめに
1.2 CuClおよびCuBr超微粒子における量子閉じ込め効果
1.3 CuClおよびCuBr超微粒子分散ガラスの作製
1.4 CuClおよびCuBr超微粒子分散ガラスの非線形光学特性
1.5 おわりに

2. CdSe,CdTe微粒子分散ガラス
2.1 はじめに
2.2 高濃度CdSe,CdTe微粒子分散ガラス
2.3 高濃度微粒子分散ガラスの光学的性質
2.4 長寿命緩和成分の除去
2.5 おわりに

3. ガラス中CdSSe半導体微粒子の光非線形性
3.1 はじめに
3.2 光非線形性の評価
3.3 光非線形性の粒径依存性
3.4 おわりに

4. 半導体超微粒子(CdS)/ポリマー分散体
4.1 超微粒子合成法
4.2 電子状態評価―CdS超微粒子における発光消光過程(超放射現象)
4.3 四光波混合法による3次非線形光学感受率の測定

5. Cds微粒子分散薄膜の作成とその非線形光学特性
5.1 はじめに
5.2 単一スパッタ法によるCdS微粒子分散SiO2薄膜の作製と非線形光学特性
5.3 多元スパッタ交互蒸着法
5.4 おわりに

6. 金微粒子分散ガラス

7. 半導体微粒子における励起子超放射現象
7.1 はじめに
7.2 量子閉じ込め効果と励起子超放射現象
7.3 中間閉じ込め領域CdSにおける超放射現象
7.4 おわりに

8. ゾル-ゲル法によるCdS超微粒子のガラスカプセル化
8.1 はじめに
8.2 ゾル-ゲル法によるCdS超微粒子のカプセル化の方法
8.3 実験方法
8.4 結果および考察
8.5 おわりに

第6章 薄膜,バルク,半導体系材料
1. 低次元励起子系の2光子吸収スペクトル
1.1 はじめに
1.2 対称な低次元構造の2光子吸収スペクトル
1.3 2光子吸収の電界変調

2. ZnSe励起子共鳴域における3次非線形光学効果
2.1 はじめに
2.2 ZnSe中の励起子共鳴域における3次非線形性の評価
2.3 弱励起下での非線形性の起源

3. カルコパイライト
3.1 はじめに
3.2 非線形光学材料としての応用
3.3 異方性に関係した光学特性とその応用について
3.4 おわりに

4. 高屈折率ガラスの3次の非線形光学効果
4.1 はじめに
4.2 ガラスの2次の非線形光学効果
4.3 ガラスの3次の非線形光学効果

5. GaAs
5.1 スパッタ法による半導体ドープガラス薄膜の作製
5.2 GaAsドープガラスの物性
5.3 非線形光特性
5.4 問題点と今後の展望

【基礎編】
第1章 概説

第2章 理論・設計
1. 2次材料の分子設計と材料設計
1.1 SHG材料の設計
1.2 SHG材料の構造相関性

2. 有機材料の非線形感受率の理論計算
2.1 はじめに
2.2 有機材料の非線形感受率計算の概略
2.3 分子超分極率の計算
2.4 経験的ポテンシャル関数法による結晶構造予測
2.5 高分子の超分極率計算
2.6 分子間相互作用の超分極率に及ぼす影響
2.7 おわりに

3. 有機結晶の2次非線形光学定数の計算予測
3.1 はじめに
3.2 非線形光学定数と非線形分極率
3.3 非線形光学定数の理論計算

第3章 測定
1. 非線形光学効果測定法
1.1 インコヒーレント光を用いた時間分解測定
1.2 フェムト秒時間分解非線形屈折率の測定

2. THGメーカフリンジ法
2.1 はじめに
2.2 メーカフリンジ測定装置
2.3 集光ガウスビームにおける試料の厚さ依存性
2.4 試料周りの空気の影響
2.5 種々の石英ガラスのχ(3)の比較
2.6 多重反射の影響

3. 半導体レーザを用いた非線形光学定数の評価
3.1 はじめに
3.2 測定法
3.3 MNAのd11の波長分散測定
3.4 LiNbO3のd33の絶対測定
3.5 おわりに

4. 次非線形光学定数の測定
4.1 はじめに
4.2 第3高調波発生(THG)法
4.3 その他の3次非線形光学測定
4.4 おわりに

5. 表面SHG法によるLB膜の評価
5.1 はじめに
5.2 実験方法
5.3 評価法
5.4 実験結果
5.5 おわりに

6. 第3高調波測定によるLB膜の非線形感受率の評価
6.1 はじめに
6.2 空気の影響
6.3 試料の線形光学定数
6.4 非線形感受率の位相
6.5 面内異方性

第4章 機構
1. 共役高分子の超高速光学応答
1.1 はじめに
1.2 超高速非線形光学応答
1.3 励起子緩和過程
1.4 おわりに

2. 圧力効果
2.1 はじめに
2.2 超高圧実験
2.3 実験結果
2.4 結果・考察
2.5 今後の展開
2.6 おわりに

【デバイス開発編】
第1章 概説
1. 2次デバイス
1.1 はじめに
1.2 波長変換と有機材料
1.3 光変調と有機材料
1.4 おわりに

2. 3次光非線形デバイス
2.1 はじめに
2.2 3次非線形デバイス用有機材料の現状
2.3 光スイッチデバイスの研究状況
2.4 おわりに

3. 光デバイスの将来
3.1 はじめに
3.2 光エレクトロニクス将来システム
3.3 非線形光学デバイスへの要求項目
3.4 非線形光学デバイスの将来イメージ
3.5 おわりに

第2章 2次デバイス
1. 波長変換
1.1 半導体レーザーによるコヒーレント光周波数掃引発振器
1.2 半導体レーザーによるDMNPコア・ファイバ青色SHG
1.3 結晶コア・ファイバーの設計
1.4 LiTaO3ドメイン反転SHGデバイス
1.5 ドメイン反転DBR/SHGデバイス
1.6 マイクロチップレーザーを用いた内部共振器型SHG
1.7 β-BaB2O4結晶を用いたパラメトリック発振

2. EO変調
2.1 LiNbO3導波路変調器
2.2 Developments in Organic Electro-Optic Devices at Lockheed
2.3 電場配向ポリマーの空間変調器への応用:焦点可変レンズ
2.4 半導体光変調器

第3章 3次デバイス
1. 光ニューラルネットワーク
1.1 光技術の特長
1.2 光ニューロデバイスの概要
1.3 光ニューロシステム
1.4 光システムの集積化(光ニューロチップ)
1.5 人工網膜素子(視覚情報処理素子)
1.6 非線形光学材料への期待

2. 高効率フェムト秒光パルス圧縮
2.1 はじめに
2.2 光パルス圧縮の原理
2.3 現在の石英ファイバーフェムト秒光パルス圧縮法の問題点
2.4 高非線形フェムト秒応答有機結晶ファイバー
2.5 有機結晶ファイバーによる初の低パワーフェムト秒光パルスの圧縮
2.6 おわりに

3. 面入出力光電融合素子
3.1 はじめに
3.2 レーザー型VSTEP
3.3 素子設計
3.4 素子特性
3.5 おわりに

4. 光ソリトン伝送
4.1 はじめに
4.2 光ファイバー中での非線形波動の伝搬
4.3 光ソリトン伝搬
4.4 光ソリトンの中継増幅
4.5 EDFAを用いた光ソリトン通信

5. 集積形非線形光スイッチ
5.1 はじめに
5.2 理想的な場合の非線形方向性結合器(NLDC)の動作
5.3 損失の影響(線形吸収)
5.4 屈折率変化の飽和
5.5 非線形吸収の影響(2光子吸収と可飽和吸収)
5.6 熱による屈折率変化と低速の緩和
5.7 パルス波形の影響
5.8 高速動作
5.9 おわりに

6. 光カーシャッタ
6.1 はじめに
6.2 光カーシャッタの原理と材料
6.3 有機溶液を用いた導波路形光カーシャッタ素子
6.4 おわりに
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