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微小球共振器構造をもった電子線励起ナノ蛍光体の開発

Research Project

Project/Area Number 19654061
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

冨田 誠  Shizuoka University, 創造科学技術大学院, 教授 (70197929)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三村 秀典  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (90144055)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords速い光 / 遅い光 / 微小球 / 群速度 / Q値 / 蛍光体 / 電子線 / ウイスパリング・ギャラリー・モード / 量子電磁気学
Research Abstract

アルコキシド法により微小球共振器構造をもった電子線励起ナノ蛍光体の開発の基礎的な物理を解明し、その特性を応用する目的で以下の研究を実施した。
平成19年度にシステム化した走査型電子顕微鏡(SEM)を改造した装置で、CL(Cathode Luminescence)による微小球蛍光体からの球の共鳴モード(ウイスパリング・ギャラリー・モード)に成功している。平成20年度は、電子線励起の特質を生かして球の共鳴モードの空間をマッピングする新しい実験を進めた。加速電圧を変化させることで電子線の進入長をミクロンオーダーで制御することが特徴となる。これによりウイスパリング・ギャラリー・モードの球表面からの分布を調べることが可能であることを実証した。観測結果はミー理論による球形の電磁場モードと比較した。すなわち、加速電圧が小さいときには、球の極めて表面近くのデッドレイヤーと呼ばれる非発光層を励起し、加速電圧を上昇させると、ウイスパリング・ギャラリー・モードが効率よく励起される。さらに加速電圧を上げることで、バルクの発光領域が励起される。これらの実験により、電子線は、レーザー励起など光学ビームに比べて光の波長以下に集光することが容易で、微小球上の共鳴モードの空間分布を調べることに有用であることが分かった。また、電子線励起レーザーについては、科研費期間終了後の現在も実験を進め、誘導放出の可能性を詳細に解析している。2年間の研究機関で、従来の物質探査による方法ではなく、量子電磁気学的(QED)な基盤に基づいた新しい蛍光体開発の可能性を明らかにできたと考えている。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 13 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Tunable Fano interference effect in coupled-microspheres resonator-induced transparency2009

    • Author(s)
      Makoto Tomita
    • Journal Title

      Journal of Optical Society of America B26

      Pages: 813-818

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observation of normal and anomalous dispersions in a microsphere taper fiber system2009

    • Author(s)
      Makoto Tomita
    • Journal Title

      Journal of Physical Society of Japan 78

      Pages: 35001-35001

    • NAID

      110007138839

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Determining the physisorption energies of molecules on graphene nanostructures by measuring the stochastic emission-current fluctuation2008

    • Author(s)
      Takahiro Matsumoto
    • Journal Title

      Physical Review E 77

      Pages: 31611-31611

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Depth profiling the whispering gallery modes in TiO2 : Eu3+ microspheres using cathode Luminescence2008

    • Author(s)
      Makoto Tomita
    • Journal Title

      Optics Letters 33

      Pages: 336-338

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      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fluorescence MDR features of Eu-doped TiO2 microspheres2008

    • Author(s)
      H. Ikari
    • Journal Title

      Optical Materials 30

      Pages: 1323-1326

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fluorescence MDR features of Eu-doped TiO2 microspheres2008

    • Author(s)
      H.Ikaxi, K.Okanishi, M.Tomita and T.Ishidate
    • Journal Title

      Optical Materials 30

      Pages: 1323-1326

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Determining the physisorption energies of molecules on grapheme nanostructres by measuring the stochastic emission-current fluctuation2008

    • Author(s)
      Takahiro Matsumoto, Yoichiro Neo, Hidenori Mimura, Makoto Tomita
    • Journal Title

      Physical Review E 77

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      2007 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Depth profiling the whispering galery modes in TiO2:Eu3+ microspheres using cathode luminescence2008

    • Author(s)
      Tomita, Makoto; Ikari, Hiroshi; Mimura, Hidenori; Matsumoto, Takahiro
    • Journal Title

      Optics Letters 33

      Pages: 336-338

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      2007 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Slow light in coupled-resonator induced transparency2007

    • Author(s)
      Kouki Totsuka, Norihiko Kobayashi and Makoto Tomita
    • Journal Title

      Physical Review Letters 98

    • NAID

      120000794932

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      2007 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Dynamics of fast and slow pulse propagation through a microsphere-optical-fiber system2007

    • Author(s)
      Kouki Totsuka and Makoto Tomita
    • Journal Title

      Physical Review E 75

    • NAID

      120000795097

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      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stabilization of electron emission from nanoneedles with two dimensional graphene sheet structure in a high residual pressure region2007

    • Author(s)
      Takahiro Matsumoto, Yoichiro Neo, Hidellori Mimura, Makoto Tomita, and Nariyuki Minami
    • Journal Title

      Applied.Physics.Letters 90

      Pages: 103516-103518

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      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Propagation of the centroid of arbitrary pulses through angularly dispersive systems2007

    • Author(s)
      Aminul Talukder, Shugo Kawakita, Makoto Tomita
    • Journal Title

      Journal of Optical Society of America B 24

      Pages: 1406-1409

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      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical microsphere amplification system2007

    • Author(s)
      Kouki Totsuka and Makoto Tomita
    • Journal Title

      Optics Letters 32

      Pages: 3197-3199

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      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Observation of Slow Light in Coupled-Resonator-Induced Transparency2008

    • Author(s)
      K. Totsuka
    • Organizer
      CLEO/QELS 2008
    • Place of Presentation
      USA San Josa
    • Year and Date
      2008-05-08
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Observation of slow and fast light in microsphere-optical fiber system2007

    • Author(s)
      Kouki Totsuka and Makoto Tomita
    • Organizer
      Quantum electronics and laser science conference QELS
    • Place of Presentation
      Baltimore USA
    • Year and Date
      2007-05-04
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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