JP2553071B2 - 光機能素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光機能素子に関し、さらに詳しく述べるな
らば、分子に照射される光の透過または吸収により機能
するスイッチング素子またはメモリ素子に関する。

〔従来の技術〕

いわゆる電子的機能素子として知られる従来のスイッ
チング素子またはメモリ素子等の電気素子は、素子を構
成する材料のマクロな性質を利用するものである。即
ち、分子の集合体としての材料の特性を利用するのであ
る。しかして、かかる従来の素子においては、分子の集
合体としての材料のマクロな性質を利用するものである
ため、このようなマクロな性質を有する物理限界を超え
てまで素子の縮小化をすることができず、また機能速度
においても限界がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上記の如き従来お電気素子の有する限界を
超えて縮小化をし、機能速度を高めることのできる光機
能素子を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば即ち光機能素子が提供されるのであっ
て、この素子は、分子を光励起し、前記の光とは異なる
波長の第２の光を前記分子に照射し、前記分子の光励起
による前記第２の光の透過または吸収により機能するよ
うになしたことを特徴とする。

〔作 用〕

本発明の光機能素子においては、分子に光を照射する
ことにより、分子を電子、振動または回転の励起状態に
励起し、この光とは異なる波長の光の透過または吸収を
スイッチングする。あるいは、上記の基底状態／励起状
態の変化を０状態/1状態とすることにより、メモリ素子
として機能せしめる。

本発明の原理について、第１図を参照しながら説明す
る。第１図において、S₀は分子におけるエネルギーの基
底状態、S₁は第一励起状態、S₂は第二励起状態である。
いま、この分子にｈν_１の光を当てていると、ｈν_２の
光が吸収される。ｈν_１の光が照射されない状態ではｈ
ν_２の光が透過する。そこで、ｈν_１の光によりｈν_２
の光の透過または吸収をスイッチングし、またはメモリ
機能する。

〔実施例〕

クリプトシアニンをゾーンメルティング法またはブリ
ッジマン法により結晶化し、これにKrイオンレーザー光
（568.2nm）を照射する。一方、この結晶に他方向からA
rイオンレーザー光（488.0nm）を照射する。クリプトシ
アニンに488.0nmの光を照射すると、基底状態S₀から第
一励起状態S₁に励起され、その結果第一励起状態S₁から
さらに高い励起状態（S₂〜S_n）への遷移に基づく吸収が
現われ、568.2nmの光は透過しなくなり、これによりス
イッチングが行われる。また、光が透過するか否かを１
状態、０状態とすると、メモリ素子としての機能が達せ
られる。この場合、スイッチング速度は約30psecであ
る。

なお、上記クリプトシアニンの代りに、3,3′−ジエ
チル−チアカルボシアニンヨージドまたは3,3′−ジエ
チル−オキサジカルボシアニンヨージドを用いても同様
の機能を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、極めて高いスイッチング速度が得ら
れ、また１分子として機能することも可能であるので、
素子の寸法を数オングストロームのレベルまで縮小化す
ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を説明するための図である。 S₀……基底状態、S₁……第一励起状態、 S₂……第二励起状態。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】分子を光励起し、前記の光とは異なる波長
   の第２の光を前記分子に照射し、前記分子の光励起によ
   る前記第２の光の透過または吸収により機能するように
   なしたことを特徴とする光機能素子。