2012 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ構造物質の高密度少数多体電子正孔系の顕微分光と光機能
| Project Area | Optical science of dynamically correlated electrons in semiconductors |
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| Project/Area Number |
20104006
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
金光 義彦 京都大学, 化学研究所, 教授 (30185954)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太野垣 健 京都大学, 化学研究所, 准教授 (80422327)
山本 真平 京都大学, 学内共同利用施設等, 助教 (20362395)
井原 章之 京都大学, 化学研究所, 助教 (10619860)
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| Project Period (FY) |
2008-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | ナノ材料 / 光物性 / 半導体物性 / オージェ再結合 / キャリアダイナミクス / カーボンナノチューブ / ナノ粒子 / 電子正孔系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、ナノ粒子、カーボンナノチューブ、量子細線などの半導体ナノ物質の動的電子相関に起因する性質を光学測定によって明らかにし、その光機能活用に向けた指針を得ることを目指した。開発・改良を進めてきた時空間分解分光装置、顕微分光と２波長可変ポンププローブ分光、可視および赤外域時間分解発光分光を融合した分光計測システムを活用した動的電子相関の研究を行った。
カーボンナノチューブの励起子複合体やナノ粒子の多励起子状態などの動的光学特性を明らかにした。様々な条件で調整された試料について系統的に測定を行い、ナノ物質における複雑かつ微細なエネルギー構造や動的電子相関を調べた。以下のような研究成果を得た。(1)非ドープおよびキャリアドープされたカーボンナノチューブ試料について、励起子‐励起子および励起子‐キャリアの相互作用に起因した光学過程を明らかにした。(2)１次元励起子の特性を明らかにするためにカーボンナノチューブとGaAs量子細線試料との比較を行い、励起状態を含めた励起子構造を議論した。(3)シリコンナノ結晶などのナノ粒子における高密度キャリアダイナミクス研究を行い、バイエキシトンオージェ再結合過程の解明を行った。また、ナノ構造フォトニック結晶における新規な多体ダイナミクス発現の探索を行った。(4)チタン酸ストロンチウムなどの酸化物における高密度励起状態下でのキャリア再結合ダイナミクスの解明を行った。また、そのナノ粒子やヘテロ界面構造などのナノ構造体において、高密度発光の高効率化など新奇光機能の探索を行った。(5）新しい光機能の発現が期待されるヘテロ構造ナノ粒子などの設計と試料作製を行い、それらの動的光学特性を明らかにした。
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| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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