• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

非蛍光分子のための輻射場制御型光吸収単一分子分光法の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 23740228
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関北海道大学

研究代表者

藤原 正澄  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (30540190)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード光物性 / 一分子分光 / ナノフォトニクス / 物理化学 / 量子エレクトロニクス / ナノデバイス
研究概要

本研究は、ナノ光導波路による輻射場制御効果を用いて単一分子の吸収断面積を飛躍的に増大させ、非蛍光分子のための「光吸収検出型単一分子分光法」を開拓する事を目的とする。本研究の主要な成果として、(1)ナノ光ファイバ表面に配置された量子ドットとナノ光ファイバの導波モードが7.4%の結合効率を有する事を示した。これは、室温でも0.1%程度の単一分子吸収が期待される値である。(2)ナノ光ファイバと他のナノ構造体が結合した系において、分子の遷移双極子と導波モードの結合効率を数値計算によって詳細に研究した。(3)そして、これらの知見を元に、窒化シリコンを用いた中空型導波路デバイスの試作に成功した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 3件) 図書 (2件) 備考 (8件)

  • [雑誌論文] Observation of 1.2-GHz linewidth of zero-phonon-line in photoluminescence spectra of nitrogen vacancy centers in nanodiamonds using a Fabry-Perot interferometer2013

    • 著者名/発表者名
      Hong-Quan Zhao, Masazumi Fujiwara, Masayuki Okano, and Shigeki Takeuchi
    • 雑誌名

      Opt. Express

      巻: 21 ページ: 29679-29686

    • NAID

      120005372274

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Observation of 1.2-GHz linewidth of zero-photon-line in photoluminescense spectra of nitrogen vacancy centers in nanodiamonds using a Fabry-Perot interferometer2013

    • 著者名/発表者名
      H.Q.Zhao, M.Fujiwara, M.Okano and S.Takeuchi
    • 雑誌名

      Opt.Exp.

      巻: 21 号: 24 ページ: 21-24

    • DOI

      10.1364/oe.21.029679

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Embedded TiO2 waveguides for sensing nanofluorophores in a microfluidic channel2012

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Furuhashi, Masazumi Fujiwara, Takahito Ohshiro, KazukiMatsubara, Makusu Tsutsui, Masateru Taniguchi, Shigeki Takeuchi, and Tomoji Kawai
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett

      巻: 101 ページ: 153115-153115

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Coupling of ultrathin tapered fibers with high-Q microsphere resonators at cryogenic temperatures and observation of phase-shift transition from undercoupling to overcoupling2012

    • 著者名/発表者名
      Masazumi Fujiwara, Tetsuya Noda, Akira Tanaka, Kiyota Toubaru, Hong-Quan Zhao, and Shigeki Takeuchi
    • 雑誌名

      Opt. Express

      巻: 20 ページ: 19545-19553

    • NAID

      120004883858

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Effect of Substrates on the Temperature Dependence of Fluorescence Spectra of Nitrogen Vacancy Centers in Diamond Nanocrystals2012

    • 著者名/発表者名
      Hong-Quan Zhao, Masazumi Fujiwara, and Shigeki Takeuchi
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: 51 ページ: 90110-90110

    • NAID

      210000141154

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Suppression of fluorescence phonon sideband from nitrogen vacancy centers in diamond nanocrystals by substrate effect2012

    • 著者名/発表者名
      Hong-Quan Zhao, Masazumi Fujiwara, and Shigeki Takeuchi
    • 雑誌名

      Opt. Express

      巻: 20 ページ: 15628-15635

    • NAID

      120004405567

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] A nanodiamond-tapered fiber system with high single-mode coupling efficiency2012

    • 著者名/発表者名
      Tim Schroder, Masazumi Fujiwara, Tetsuya Noda, Hong-Quan Zhao, Oliver Benson, and Shigeki Takeuchi
    • 雑誌名

      Opt. Express

      巻: 20 ページ: 10490-10497

    • NAID

      120005946704

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] A nanodiamond - tapered fiber system with high single-mode coupling efficiency as key element for integrated quantum technology and nanophotonics2012

    • 著者名/発表者名
      T. Schroder, M.Fujiwara, T.Noda, H.Q.Zhao, O.Benson and S.Takeuchi
    • 雑誌名

      Opt.Exp.

      巻: 20 号: 10 ページ: 10490-10497

    • DOI

      10.1364/oe.20.010490

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of fluorescence phonon sideband from nitrogen vacancy centers in diamond nanocrystals by substrate effect2012

    • 著者名/発表者名
      H.Q.Zhao, M.Fujiwara and S.Takeuchi
    • 雑誌名

      Opt.Exp.

      巻: 20 号: 14 ページ: 15628-15635

    • DOI

      10.1364/oe.20.015628

    • NAID

      120004405567

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coupling of ultrathin tapered fibers with high-Q microsphere resonators at cryogenic temperatures and observation of phase-shift transition from undercoupling to overcoupling2012

    • 著者名/発表者名
      Masazumi Fujiwara, Tetsuya Noda, Akira Tanaka, Kiyota Toubaru, Hong-Quan Zhao, and Shigeki Takeuchi
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 20 号: 17 ページ: 19545-19553

    • DOI

      10.1364/oe.20.019545

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of substrates on the temperature dependence of fluorescence spectra of nitrogen vacancy centers in diamond nanocrystals2012

    • 著者名/発表者名
      H.Q.Zhao, M.Fujiwara and S.Takeuchi
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 51 号: 9R ページ: 90110-90110

    • DOI

      10.1143/jjap.51.090110

    • NAID

      210000141154

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Embedded TiO2; waveguides for sensing nanofluorophores in a microfluidic channel2012

    • 著者名/発表者名
      M.Furuhashi, M.Fujiwara, T.Ohshiro, K.Matsubara, M.Tsutsui, M.Taniguchi, S.Takeuchi and T.Kawai
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett.

      巻: 101 号: 15 ページ: 153115-153115

    • DOI

      10.1063/1.4757759

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Efficient Coupling of Photons from Nanoemitters into Single-Mode Optical Fibers2011

    • 著者名/発表者名
      Masazumi Fujiwara, Kiyota Toubaru, Tetsuya Noda, Hong-Quan Zhao, and Shigeki Takeuchi
    • 雑誌名

      Nano Lett

      巻: 11 ページ: 4362-4365

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Development of microfabricated TiO2 channel waveguides2011

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Furuhashi, Masazumi Fujiwara, Takahito Ohshiro, Makusu Tsutsui, Kazuki Matsubara, Masateru Taniguchi, Shigeki Takeuchi, and Tomoji Kawai
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 1 ページ: 32102-32102

    • NAID

      120004448547

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Optical transmittance degradation in tapered fibers2011

    • 著者名/発表者名
      Masazumi Fujiwara, Kiyota Toubaru and Shigeki Takeuchi
    • 雑誌名

      Opt. Express

      巻: 19 ページ: 8596-8601

    • NAID

      120003025354

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Optical transmittance degradation in tapered fibers2011

    • 著者名/発表者名
      M.Fujiwara, K.Toubaru, S.Takeuchi
    • 雑誌名

      OPTICS EXPRESS

      巻: Vol.19 号: 9 ページ: 8596-8601

    • DOI

      10.1364/oe.19.008596

    • NAID

      120003025354

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Efficient Coupling of Photons from Nanoemitters into Single-Mode Optical Fibers2011

    • 著者名/発表者名
      M.Fujiwara, K.Toubaru, T.Noda, H.Q.Zhao and S.Takeuchi
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: Vol. 11 号: 10 ページ: 4362-4365

    • DOI

      10.1021/nl2024867

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Nanodiamond nitrogen vacancy centers coupled with tapered optical bers as hybrid quantum nanophotonic devices2014

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara, M. Almokhtar, H. Takashima and S. Takeuchi
    • 学会等名
      Annual Meeting of the DPG and DPG Spring Meeting 2014
    • 発表場所
      Humboldt University of Berlin, Unter den Linden 6, 10117 Berlin (Germany)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光量子デバイスへの応用を目指したナノ微細加工テーパー光ファイバの作製とその評価2014

    • 著者名/発表者名
      上岡俊也,藤原正澄,高島秀聡,竹内繁樹
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Coupling diamond nitrogen vacancy centers with ultrathin optical tapered fibres at cryogenic temperatures toward efficient indistinguishable single photon sources2013

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara, H-Q. Zhao, M. Okano, T. Noda, K. Ikeda, H. Sumiya, S. Takeuchi
    • 学会等名
      The 2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Coupling diamond nitrogen vacancy centers with ultrathin optical tapered fibres at cryogenic temperatures toward efficient indistinguishable single photon sources2013

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara, H-Q. Zhao, M. Okano, T. Noda, K. Ikeda, H. Sumiya, S. Takeuchi
    • 学会等名
      International Conference on Diamond and Carbon Materials
    • 発表場所
      Riva del Garda, Italy
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Coupling diamond nitrogen vacancy centers with tapered fibers toward indistinguishable single photon generation2013

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara, T. Schroder, H.-Q. Zhao, M. Okano, A. Tanaka, K. Toubaru, T. Noda, O. Benson and S. Takeuchi
    • 学会等名
      CLEO-Pacific Rim 2013 (Conference on Lasers and Electro-Optics)
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Coupling Diamond Nitrogen Vacancy Centers to Tapered Fibers: Toward Generation of Indistinguishable Single Photons2013

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara, T. Schroeder, H.-Q. Zhao, T. Noda, S. Kamioka, O. Benson and S. Takeuchi
    • 学会等名
      CLEO-PR 2013 (Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific
    • 発表場所
      京都国際会館、京都市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Coupling diamond nitrogen vacancy centers with ultrathin optical tapered fibres at cryogenic temperatures toward efficient indistinguishable single photon sources2013

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara, H-Q. Zhao, M. Okano, T. Noda, K. Ikeda, H. Sumiya, S. Takeuchi
    • 学会等名
      International Conference on Diamond and Carbon Materials 2013
    • 発表場所
      Riva del Garda-Fierecongressi S.p.A., Riva del Garda, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Coupling diamond nitrogen vacancy centers with ultrathin optical tapered fibres at cryogenic temperatures toward efficient indistinguishable single photon sources2013

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara, H-Q. Zhao, M. Okano, T. Noda, K. Ikeda, H. Sumiya, S. Takeuchi
    • 学会等名
      The 2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京田辺市多々羅都谷1-3)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 狭帯域単一光子源へ向けたダイヤモンド窒素欠陥中心とテーパ光ファイバの結合2013

    • 著者名/発表者名
      藤原正澄,趙 洪泉,岡野真之,野田哲矢,池田和寛, 角谷 均,竹内繁樹
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学常三島キャンパス(徳島県徳島市南常三島町2-1)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドナノ結晶とテーパ光ファイバの結合に関する数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      Almokhtar Mohamed,藤原正澄,竹内繁樹
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学常三島キャンパス(徳島県徳島市南常三島町2-1)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Efficient coupling of ultrathin tapered fibers with nanoemitters and microsphere resonators2012

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara, T. Noda, A. Tanaka, K. Toubaru, H.-Q. Zhao, and S. Takeuchi
    • 学会等名
      Photon 12
    • 発表場所
      Durham, UK
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Highly Efficient Coupling of Photons from Single CdSe/ZnS Nanocrystals into Single-Mode Optical Fibers2012

    • 著者名/発表者名
      Masazumi Fujiwara, Kiyota Toubaru, Tetsuya Noda, Hong-Quan Zhao, Shigeki Takeuchi
    • 学会等名
      CLEO-QELS 2012 (Conference on Lasers and Electro-Optics and Quantum Electronics and Laser Science Conference)
    • 発表場所
      San Jose
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Highly Efficient Coupling of Photons from Single CdSe/ZnS Nanocrystals into Single-Mode Optical Fibers2012

    • 著者名/発表者名
      Masazumi Fujiwara, Kiyota Toubaru, Tetsuya Noda, Hong-Quan Zhao, Shigeki Takeuchi
    • 学会等名
      CLEO-QELS 2012 (Conference on Lasers and Electro-Optics and Quantum Electronics and Laser Science Conference)
    • 発表場所
      Convention Center (San Jose, USA)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Toward the realization of efficient indistinguishable single photon sources using diamond NV centers on optical nanofibers2012

    • 著者名/発表者名
      Hong-Quan Zhao, Masazumi Fujiwara, Tim Schröder, Oliver Benson and Shigeki Takeuchi
    • 学会等名
      12th Asian Quantum Information Science Conference (AQIS’12)
    • 発表場所
      Suzhou International Conference Center (Suzhou, China)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Efficient coupling of ultrathin tapered fibers with nanoemitters and microsphere resonators2012

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara, T. Noda, A. Tanaka, K. Toubaru, H.-Q. Zhao, and S. Takeuchi
    • 学会等名
      Photon 12
    • 発表場所
      Durham University (Durham, UK)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Suppression of photon sidebands in the spectrum of nitrogen vacancy centers in diamond nano-crystals2012

    • 著者名/発表者名
      H.Q. Zhao, M. Fujiwara and S. Takeuchi
    • 学会等名
      LASE SPIE Photonics west
    • 発表場所
      The Moscone Center (USA)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 7K極低温下における極細テーパ光ファイバと微小球共振器の結合と距離制御2012

    • 著者名/発表者名
      藤原正澄,野田哲矢,桃原清太,趙 洪泉,竹内繁樹
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県西宮市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Solid-state photonic quantum phase gates by using fiber-microsphere cavity and diamond NV centers2011

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara, H.-Q. Zhao, A. Tanaka, H. Takashima, K. Toubaru, T. Noda, and S. Takeuchi
    • 学会等名
      20th International Laser Physics Workshop
    • 発表場所
      Sarajevo, Bosnia & Herzegovina
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Solid-state photonic quantum phase gates by using fiber-microsphere cavity and diamond NV centers2011

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara, H.Q. Zhao, A. Tanaka, H. Takashima, K. Toubaru, T. Noda and S. Takeuchi
    • 学会等名
      20th International Laser Physics Workshop(招待講演)
    • 発表場所
      Hotel Hollywood, Congress Center (Bosnia and Herzegovina)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノテーパ光ファイバによる単一発光体の蛍光検出定量評価2011

    • 著者名/発表者名
      藤原正澄、野田哲矢、桃原清太、趙洪泉、竹内繁樹
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県富山市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ光ファイバーによる単一分子分光とその光合成色素蛋白複合体への応用2011

    • 著者名/発表者名
      藤原正澄、須貝祐子、藤井律子、野田哲矢、桃原清太、趙洪泉、橋本秀樹、竹内繁樹
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県富山市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ファイバ結合微小球共振器の光量子デバイスへの応用ー極低温での共鳴周波数制御ー2011

    • 著者名/発表者名
      野田哲矢、藤原正澄、趙洪泉、高島秀聡、竹内繁樹
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県富山市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Phonon side band suppression in NV-fluorescence spectrum by use of substrate effect2011

    • 著者名/発表者名
      H.Q. Zhao, M. Fujiwara, T. Noda and S. Takeuchi
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県富山市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Solid-state photonic quantum phase gates by using fiber-microsphere cavity and diamond NV centers2011

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara, T. Noda, K. Toubaru, A. Tanaka, H.Q Zhao and S. Takeuchi
    • 学会等名
      電子研国際シンポジウム
    • 発表場所
      シャトレーゼ ガトーキングダムサッポロ(北海道札幌市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] 化学工業 : 「ナノテーパ光ファイバを駆使した光量子デバイス」2012

    • 著者名/発表者名
      藤原正澄、竹内繁樹
    • 出版者
      化学工業社、東京
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] 化学工業:「ナノテーパ光ファイバを駆使した光量子デバイス」2012

    • 著者名/発表者名
      藤原正澄、竹内繁樹
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      化学工業社
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/qip/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 個人ホームページ

    • URL

      http://www.masazumifujiwara.net/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/qip/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 個人ホームページ

    • URL

      http://www.masazumifujiwara.net/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 北海道大学 電子科学研究所 アライアンスラボ

    • URL

      http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/qip/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 藤原正澄 個人ページ

    • URL

      http://www.masazumifujiwara.net/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/qip/

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.masazumifujiwara.net/

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2020-05-15  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi