Multiple Quantum Well Polaritons in Two-Dimensional Hybrid Materials: Optical Responses Linking Two and Three Dimensions

• Project/Area Number: 24K01387
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
• Research Institution: Sophia University
• Principal Investigator: 江馬 一弘 上智大学, 理工学部, 教授 (40194021)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三浦 康弘 浜松医科大学, 医学部, 教授 (20261159) ; 欅田 英之 上智大学, 理工学部, 准教授 (50296886) ; 下迫 直樹 静岡大学, 工学部, 助教 (80838095)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2027: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2026: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2025: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2024: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
• Keywords: ポラリトン / 励起子 / ハイブリッド材料 / 2次元物質

Outline of Research at the Start

原子層レベルの2次元に閉じ込められた光による励起子が別の井戸の励起子と結合する多重量子井戸（MQW）ポラリトンを研究対象とする。本研究課題の核心をなす学術的な問いは、「2次元と3次元の間の光学特性のつながりの解明。その中間領域にある特異で応用上魅力的な光学特性の活用」である。
その問いの解明のために、本研究では、MQWポラリトンの解明に2次元ハイブリッドペロブスカイト物質を用いる。この物質は自己組織的に2D構造を形成するため、井戸幅のゆらぎがなくこの目的に最適である。2次元と3D次元光学特性のつながりを明らかにし、中間過程にある特徴的な光学特性を生かしたデバイス応用への可能性も探る。