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ランダム媒質中の光の局在現象と光学特性の解明

Research Project

Project/Area Number 21654042
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Condensed matter physics I
Research InstitutionSophia University

Principal Investigator

江馬 一弘  上智大学, 理工学部, 教授 (40194021)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大槻 東巳 (大槻 東己)  上智大学, 理工学部, 教授 (50201976)
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords光局在 / アンダーソン局在 / ナノ結晶 / ナノコラム / ランダムレーザー
Research Abstract

21年度に引き続き,ランダム系の光局在の計算を行うとともに,光局在を直接実験で観測することを試みた.また,21年度に確認されたランダムレーザーについて,本年度はより詳細な研究を行った.
1. ランダム配列による光の弱局在(計算)
ランダム配列の光学特性の計算は2次元の時間領域差分法(FDTD法)を用いて,2次元での計算を行い,光局在の基本的な振る舞いを確実に理解することにつとめた.その結果,光局在の全体像を把握できる擬ギャップマップを作成に成功した.さらに,単一パラメータスケーリングの解析も行った.今後は,利得や吸収を取り入れた計算,および,3次元での計算に発展させていく予定である.
2. ランダムレーザー発振の詳細な研究
強く局在する条件の揃ったナノコラム集団を用いて,ランダムレーザー発振の確認を行った.既に,自己成長型のGaNナノコラムにおいてはランダムレーザー発振が確認されているが,本年度は,配列を制御した試料を用いて,系統的な測定を行った.すなわち,ナノコラムの充填率や試料のサイズなどを制御し,ランダムレーザー発振と,それらのパラメータとの相関を詳細に調べた.その結果,システムサイズが大きいほど,また,充填率が大きいほど,発振波長が低エネルギー側にシフトすることが確認できた.この理由については,現在も検討中であるが,ランダムレージングのメカニズムに密接に関係することなので,今後も研究を続けていく予定である.

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (7 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Light Localization Characteristics in a Random Configuration of Dielectric Cylindrical Columns2010

    • Author(s)
      Y.Inose
    • Journal Title

      Phys.Rev.B

      Volume: 82

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Random laser action in GaN nanocolumns2010

    • Author(s)
      M.Sakai
    • Journal Title

      Appl.Phys.Lett.

      Volume: 97

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stimulated emission on two-dimensional distributed feedback scheme in triangular GaN nanocolumn arrays2010

    • Author(s)
      T.Kouno
    • Journal Title

      Electronics Lett.

      Volume: 46 Pages: 644-645

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anderson localization of light in a random configuration of nanocolumns2009

    • Author(s)
      Y.Inose
    • Journal Title

      J.Phys.C 193

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Critical exponent for the quantum Hall transition2009

    • Author(s)
      K.Slevin
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 80

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Photoexcited carrier relaxation dynamics of InN films and nanocolumns2011

    • Author(s)
      K.Ema
    • Organizer
      SPIE Photonics West'11
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA(invited)
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Anderson localization of light in a random configuration of semiconductor nanocolumns2011

    • Author(s)
      Y.Inose
    • Organizer
      SPIE Photonics West'11
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 窒化物半導体ナノコラム結晶を用いた新規発光デバイスの研究2010

    • Author(s)
      猪瀬裕太
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-22
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 誘電体円柱集団における光局在特性2009

    • Author(s)
      猪瀬裕太
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 人工ランダム配置GaNナノコラム集団におけるランダムレージング2009

    • Author(s)
      酒井優
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Anderson localization of light in random configuration of nanocolumns2009

    • Author(s)
      猪瀬裕太
    • Organizer
      6^<th> International Conference on Electron Dynamics In Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures
    • Place of Presentation
      Montpellier, France
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Anderson localization of light in random configuration of dielectric circular cylinders2009

    • Author(s)
      猪瀬裕太
    • Organizer
      The 14^<th> International Conference on Modulated Semiconductor structure(MSS-14)
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Book] 光物理学の基礎2010

    • Author(s)
      江馬一弘
    • Total Pages
      192
    • Publisher
      朝倉書店
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://soliton.ph.sophia.ac.jp/

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://soliton.ph.sophia.ac.jp/

    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2020-05-15  

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