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自己組織性有機無機量子井戸を用いたキャビティポラリトンデバイス

Research Project

Project/Area Number 18K04927
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 29010:Applied physical properties-related
Research InstitutionSaga University

Principal Investigator

江良 正直  佐賀大学, 理工学部, 准教授 (30191927)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsハロゲン化鉛系ペロブスカイト / キャビティポラリトン / ハイブリッド励起子 / 有機・無機量子井戸 / Langmuir-Blodgett法 / レーザー / 発光デバイス / 有機無機量子井戸 / 自己組織性 / ポラリトンレーザ
Outline of Annual Research Achievements

キャビティポラリトンデバイス実現のための、有機無機層状ペロブスカイト薄膜の作製法ととして、スクイーズドアウト法を確立した。この手法をもちいることで光学的に高品質(表面粗さが数nm)であり、単分子膜レベルで構造制御できるキャビティポラリトンデバイスの作製が可能となった。この手法を用い作製したキャビティポラリトンデバイスにおいて、100meV以上のラビ分裂を確認した。引き続き、このデバイスにおいてボーズアインシュタイン凝縮の確認と、キャビティポラリトンデバイスの中でも、無閾値レーザの実現に向けて研究を遂行していく。
また、アントラセン発色団を有機層に導入した有機無機ペロブスカイトの作製に成功した。ここではかさ高いアントラセン発色団を有機層に導入するための新しい手法として分子混合法を見出した。アントラセン発色団を導入した有機無機ペロブスカイトに関し詳細な光学特性を検討した結果、フレンケル励起子とワニエ励起子とが結合したハイブリッド励起子系の実現の端緒を得た。この系については、ハイブリッド励起子系特有の光学特性について検討していく予定である。
有機無機ペロブスカイトの発光デバイスへの応用に関しては、高効率化のための発光機構解明が必要とされているが、極低温下での発光特性の評価などにより、表面欠陥がその発光効率に大きな影響を与えているなど、その機構の解明に関する端緒を得た。これを基礎により高効率な発光材料の開発を目指す。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

おおむね予定通りキャビティポラリトンデバイスの構築は進んでいる。加えて、アントラセン発色団を導入した有機無機ペロブスカイトの作製にも成功し、ハイブリッド励起子系という新しい量子井戸材料への展開も見えてきている。

Strategy for Future Research Activity

キャビティポラリトンデバイスに関しては、作製法が確立しているので、ボーズアインシュタイン凝縮の確認および無閾値レーザの実現を目指して研究を遂行する。ハイブリッド励起子系に関しては、基礎的な光学特性を評価し、今後の新しい展開について模索する。

Report

(2 results)
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report

Research Products

(16 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] Squeezed-Out Technique To Prepare High-Quality PbBr-Based Layered Perovskite Langmuir Blodgett Films Applicable to Cavity Polariton Devices2019

    • Author(s)
      Era Masanao、Takada Noriyuki
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 35 Pages: 12224-12228

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.9b00473

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アントラセン発色団を有機層に導入した臭化鉛系層状ペロブスカイト量子井戸の発光特性2020

    • Author(s)
      江良正直、土井雅斗
    • Organizer
      2020 第67回 応用物理学会 春季学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 分子混合法による発色団を有機層に導入した臭化鉛系層状ペロブスカイト量子井戸の層構造2020

    • Author(s)
      江良正直
    • Organizer
      2020 第67回 応用物理学会 春季学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Enhancement Effect of photoluminescence in PbBr-based perovskite by partial replacement with divalent cations.2019

    • Author(s)
      Masanao Era and Ryota Takeichi
    • Organizer
      The 10th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fundamental Electronic Properties of perylene derivatives as n-type organic semiconductor2019

    • Author(s)
      Masanao Era and Syusei Kanae
    • Organizer
      The 10th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アントラセン発色団を有機層に導入した臭化鉛系層状ペロブスカイト有機無機量子井戸薄膜2019

    • Author(s)
      江良正直、土井雅斗
    • Organizer
      2019 第80回 応用物理学会 秋季学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 固相反応により作製したハロゲン化鉛系ペロブスカイトの光学特性2019

    • Author(s)
      江良正直
    • Organizer
      2019 第80回 応用物理学会 秋季学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 有機無機ペロブスカイト自己組織性量子井戸の光・電子物性2019

    • Author(s)
      江良正直
    • Organizer
      第123回日本画像学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ハロゲン化鉛系ペロブスカイトの基礎光物性と 光学デバイスへの応用2019

    • Author(s)
      江良正直
    • Organizer
      近畿化学協会令和元年第一回研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 臭化鉛系ペロブスカイト薄膜の発光特性2019

    • Author(s)
      竹市凌平、江良正直
    • Organizer
      2019年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 分子混合法によりアントラセン発色団を導入した臭化鉛系層状ペロブスカイト量子井戸薄膜の構造と光学特性2019

    • Author(s)
      土井雅斗、江良正直
    • Organizer
      2019年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] スクイズアウト法による臭化鉛系層状ペロブスカイト量子井戸LB膜の作製とキャビティポラリトンデバイスへの応用2019

    • Author(s)
      國吉功真、江良正直
    • Organizer
      2019年度応用物理学会九州支部学術講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Srカチオン置換によるPbBr系ペロブスカイト薄膜での発光増強効果2019

    • Author(s)
      江良正直
    • Organizer
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Optical properties of lead-iodide based layered perovskite self-organized quantum well2018

    • Author(s)
      Masanao Era and Kazuhiro Ema
    • Organizer
      The 19th International Workshop on Inorganic and Organic Electroluminescence & 2018 International Conference on the Science and Technology of Emissive Displays and Lighting
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enhancement of photoluminescence in lead bromide-based perovskite by mixing tin bromide2018

    • Author(s)
      Masanao Era
    • Organizer
      The 19th International Workshop on Inorganic and Organic Electroluminescence & 2018 International Conference on the Science and Technology of Emissive Displays and Lighting
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ナフタレン発色団を有機層に導入した臭化鉛系層状ペロブスカイト有機無機量子井戸における燐光発光に対する錫カチオン混合効果2018

    • Author(s)
      江良正直
    • Organizer
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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