Activation of Luminescence in Non-luminescent Materials based on Extreme Light-Matter Coupling

• Project/Area Number: 24K21196
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 13:Condensed matter physics and related fields
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 石原 一 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (60273611)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 芦田 昌明 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (60240818) ; 金 大貴 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (00295685) ; 沈 用球 大阪公立大学, 国際基幹教育機構, 教授 (20336803)
• Project Period (FY): 2024-06-28 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥26,000,000 (Direct Cost: ¥20,000,000、Indirect Cost: ¥6,000,000); Fiscal Year 2027: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2026: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000); Fiscal Year 2025: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000); Fiscal Year 2024: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: 発光 / 光ー物質相互作用 / 励起子 / 量子ドット / 低次元ペロブスカイト

Outline of Research at the Start

固体や分子に普遍的に存在する発光阻害過程、例えば、励起キャリアからの三重項励起準位への緩和と引き続く非輻射緩和、またフォノンとの相互作用による熱的散逸や自己束縛状態の形成が、発光準位の本来のポテンシャルを阻害する。本研究では、光と物質の究極的な相互作用制御により、阻害過程を回避する一般性の高い機構を提案・実証し、新しい概念の高性能発光体開発の指導原理を開拓する。具体的には、巨大輻射補正により、一重項と三重項の準位を逆転させ、さらに熱散逸や発光阻害準位が形成される時間と輻射時間を逆転させて、これら阻害過程を経ない発光過程が可能であることを実証する。