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HIGH-ORDER HARMONICS GENERATING MATERIAL

Patent code P200016857
File No. 6085
Posted date May 11, 2020
Application number P2018-118830
Publication number P2019-219610A
Date of filing Jun 22, 2018
Date of publication of application Dec 26, 2019
Inventor
  • (In Japanese)金光 義彦
  • (In Japanese)廣理 英基
  • (In Japanese)田原 弘量
  • (In Japanese)阿波連 知子
  • (In Japanese)板谷 治郎
  • (In Japanese)石井 順久
  • (In Japanese)夏 沛宇
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
Title HIGH-ORDER HARMONICS GENERATING MATERIAL
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a material that can generate high-order harmonics efficiently, where the material can be prepared by a conveniently and inexpensive process.
SOLUTION: A high-order harmonics generating material is composed of a halogenated metal perovskite compound. The halogenated metal perovskite compound is a compound represented by general formula RxMyXz [where each R is the same or different to represent a monovalent cation, each M is the same or different to represent a transition metal, each X is the same or different to represent a halogen atom, x is 0.8-1.2, y is 0.8-1.2, z is 2.8-3.2].
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

高次高調波発生技術は、所望の波長の光から異なる波長の光へと変換することが可能であり、それによって様々な応用展開が期待されている。例えば、広帯域で高輝度な高次高調波は精密な分光計測(化学種、生体分子の識別等)が可能であり、材料の電子状態を調べる光電子分光技術等の分光分析技術への応用が期待されている。また、高次高調波は、深紫外領域の波長の光による水の殺菌や、高輝度な青色の光による細胞の分化の制御を可能とするために再生医療、短波長の高次高調波成分を検出光としたナノスケール空間分解能を有するデバイス検査装置への応用も期待されている。他にも、高次高調波は、異なる時数の高調波成分の光の位相が固定されており、任意の時間波形の光を生成可能であるために光信号処理技術への応用や、極限的に短い時間幅(アト秒等)の光パルスを生成可能であるために化学反応やレーザー加工の機構解明への適用も期待されている。

このような高次高調波発生方法としては、一般的には、所定の気体分子にレーザーを照射することで高次高調波を発生させる方法が知られている。しかしながら、気体分子は希薄であるため高次高調波の発生効率が低いうえに、当該気体分子を閉じ込めるためのセルが必要となり、結果的にデバイスの大型化が避けられず、ナノスケール化が困難であるうえに取扱い性にも難がある。

このため、固体を用いた高次高調波発生方法が求められている。このような状況下、酸化亜鉛にレーザーを照射することで高次高調波を発生させる方法も知られている(例えば、非特許文献1参照)。しかしながら、酸化亜鉛を使用した場合、試料自体が非常に厚いため、高次高調波の発生に用いる光パルスが時間的に広がったり、位相不整合によって発生効率を低減してしまったりするばかりか、発生した高次高調波も酸化亜鉛自身によって吸収され、放射効率が低減してしまう。また、酸化亜鉛の結晶作製には1000℃を超える高温が必要であり廉価な材料とは言えないため大量生産には不向きであり実用化を阻む要因となっている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、高次高調波発生材料に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
ハロゲン化金属ペロブスカイト化合物からなる高次高調波発生材料。

【請求項2】
 
波長1μm~1mmの入射光を照射することで高次高調波を発生する材料である、請求項1に記載の高次高調波発生材料。

【請求項3】
 
前記入射光がパルスレーザーである、請求項2に記載の高次高調波発生材料。

【請求項4】
 
前記ハロゲン化金属ペロブスカイト化合物が結晶材料である、請求項1~3のいずれか1項に記載の高次高調波発生材料。

【請求項5】
 
前記ハロゲン化金属ペロブスカイト化合物が、一般式(1):
RxMyXz (1)
[式中、Rは同一又は異なって、1価のカチオンを示す。Mは同一又は異なって、遷移金属を示す。Xは同一又は異なって、ハロゲン原子を示す。xは0.8~1.2を示す。yは0.8~1.2を示す。zは2.8~3.2を示す。]
で表される化合物である、請求項1~4のいずれか1項に記載の高次高調波発生材料。

【請求項6】
 
前記一般式(1)におけるRが、-R1NH3+又は-CR2(NH2)2+で表されるカチオン(R1はアルキル基を示す。R2は水素原子又はアルキル基を示す。)である、請求項5に記載の高次高調波発生材料。

【請求項7】
 
前記ハロゲン化金属ペロブスカイト化合物の厚みが10nm以上である、請求項1~6のいずれか1項に記載の高次高調波発生材料。

【請求項8】
 
請求項1~7のいずれか1項に記載の高次高調波発生材料を用いた高次高調波発生デバイス。

【請求項9】
 
入射光を発生させる光源と、
前記入射光を透過又は反射させることにより高次高調波を発生させる高次高調波発生材料と、
を備える、請求項8に記載の高次高調波発生デバイス。

【請求項10】
 
前記入射光がパルスレーザーである、請求項9に記載の高次高調波発生デバイス。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2018118830thum.jpg
State of application right Published
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