フルギド誘電体を含むランダム媒質中の光記録効果 の温度特性
著者 松本 遼
URL http://hdl.handle.net/10236/00028881
図
2. 光記録効果の温度掃引した蛍光強度
2019 年度修士論文要旨
フルギド誘電体を含むランダム媒質中の
光記録効果の温度特性
関西学院大学大学院理工学研究科 物理学専攻 栗田研究室 松本遼
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概要]
光を強く散乱する散乱体が不均一に分布した媒質をランダ ム媒質という。ランダム媒質にレーザー光を入射させると多重散 乱が起こり、多重散乱光が干渉することで媒質中にスペックルパ ターンという明暗模様を形成する。媒質中の蛍光を発する光反応 物質がこのパターンを空間的に記録する。光反応物質は光を吸収 することで異性体などに変化し、吸収スペクトルが変化する物質 のことをいい、パターンが入射光の波面（入射位置、入射角度）、 波長、偏光状態に依存することから、光記録は入射光の上記の性 質を記録できる。これをランダム媒質中の光記録効果と呼ぶ。また、温度を変化させながら記録した試料で読み出し過程を行っているときに記録が失われたこと から、記録した試料の温度に光記録効果が依存することがこれまでの実験からわかった。この温 度依存性のメカニズムを理解することが本研究の目的である。試料の熱膨張による散乱体への影 響が大きいと考え、温度を変化させながら散乱光による試料外のスペックルパターンを測定して、
温度ごとの相関関数を求めた。光記録後の温度掃引による蛍光強度測定を行い、ホール（蛍光強 度が下がる部分）を求めた。光記録のホールは試料内部のスペックルパターンに依存し、それが 記録したものと同じほど蛍光強度の減少が見られホール幅が大きくなる。そのため、散乱体の挙 動によって変化する試料外のスペックルパターンの相関関数とホール幅を比較した。
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実験と結果]
今回の実験では光記録効果の読み出しを試料の温度掃引しながら行った。まず、光記 録前に光反応物質が変化しない程度の強度が弱いレーザー光を試料へ入射させ、温度を掃引しな がら試料の蛍光強度を測定した。次にレーザー光の強度を強くし、特定の温度で光反応物質をレーザー 光で蛍光しないように変化させた（記録過程）。そ の後、レーザー光の強度を記録前と同じにし、温度 掃引して蛍光強度を測定した（読み出し過程）。そ の結果が図
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であり、記録を行った温度付近では散 乱体や記録が行われた蛍光体の位置が記録時と一 致するため、蛍光強度が減少する。この減少してい る部分をホールと呼ぶ。このホールの形状を散乱体濃度の異なる試料で観測し比較した。また、温度変化をさせながら試料にレーザー光を照射し散 乱光による試料外のスペックルパターンの測定を行い、温度ごとのスペックルパターンの相関関 数を求めた。これらの結果より、温度ホールが平均自由行程に依存することがわかった。
46000 47000 48000 49000 50000 51000 52000 53000 54000 55000 56000
32 33 34 35 36 37 38 39
蛍光強度(CPS)
試料温度(℃)
測定温度 記録温度
図 1.ランダム媒質にレーザー 光が入射した時の略図
