光ナノプローブによる単一カーボンナノチューブの光物性の探索と量子光デバイス応用
| Project/Area Number |
17684012
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Condensed matter physics I
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
松田 一成 Kyoto University, 化学研究所, 准教授 (40311435)
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| Project Period (FY) |
2005 – 2007
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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| Budget Amount *help |
¥25,870,000 (Direct Cost: ¥19,900,000、Indirect Cost: ¥5,970,000)
Fiscal Year 2007: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2006: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2005: ¥12,740,000 (Direct Cost: ¥9,800,000、Indirect Cost: ¥2,940,000)
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| Keywords | カーボンナノチューブ / 励起子 / 発光ダイナミクス / 均一幅 |
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| Research Abstract |
単層カーボンナノチューブは、理想的な1次元構造を有しその光学応答(光物性)に興味が持たれ現在盛んに研究がなされている。しかしながら、その直径や螺旋度によって電子状態や光物性は個々のナノチューブによって著しく異なり、マクロな光学測定だけからでは十分な情報を得ることができない。そのため、光物性の解明には一本のナノチューブでの分光測定などの高い技術が要求される。そこで本研究では、単一カーボンナノチューブ分光をツールとして、カーボンナノチューブの新しい光物性・機能性の発現などを探ることを目的とした。
まず、低温での単一ナノチューブからの発光スペクトルを詳細に調べたところ、一本のナノチューブにも関わらず、ダブルピークを示すものとシングルピークの発光スペクトルが観測された。ダブルピークのスペクトルは、時間とともにエネルギーなどがゆらぐスペクトル拡散現象を示している。このスペクトル拡散について、シュタルク効果を考慮した解析によって、その振る舞いを説明できることがわかった。つまり、このようなナノチューブでは1次元励起子状態と局所電場によって局在した0次元的な状態が混在していることが明らかとなった。さらに、超短パルスレーザー光を利用してナノチューブを強励起した際に起こる、励起子多体効果について調べた。その結果、1本のナノチューブに2つ以上の励起子が生成されると励起子間でオージェ過程が非常に高い効率で起こることがわかった。このオージェ過程は数psの時間オーダーであり、励起子の位相緩和時間に影響を及ぼすことが明らかとなった。
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Report
(3 results)
Research Products
(9 results)
