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2019 Fiscal Year Research-status Report

Light management consortium

Research Project

Project/Area Number 17KK0133
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

村井 俊介  京都大学, 工学研究科, 助教 (20378805)

Project Period (FY) 2018 – 2020
Keywords表面プラズモン / 光マネジメント / セラミックス / Mie共鳴 / ナノアンテナ / ポラリトニックデバイス / 強結合状態 / 光源技術
Outline of Annual Research Achievements

状況報告書に記した昨年度の研究を受け、今年度は以下の研究を行った.得られた成果を4報の原著論文として報告した。A.ナノ粒子アレイの基礎特性-A-1:Siナノ粒子アレイを中心に光の状態密度を調べ、アレイによる状態密度マネジメント技術を確立し、アレイ上に乗せた発光中心の発光強度、寿命、指向性を自在に制御する実験的手法を確立し、量子収率の測定手法を確立させた。特定の条件で光閉込め効率が非常に大きくなることを見出した。これはアレイを用いた光マネジメントに重要な結果である.A-2:アレイに高濃度の色素薄膜を塗布することでポラリトンとアレイの光学モードの強結合状態を実現し、ポラリトニックデバイス応用を指向した基礎特性の解析をおこなった. B:ナノ粒子アレイの応用-以下の研究を完成,発表し,帰国後のコンソーシアム拡大の呼び水とする。B-1:高効率レーザー 先端強発光材料アレイおよび先端光学解析を掛け合わせ,高効率レーザーを作製するための材料選択、構造設計を検討した.これらの研究活動に併せて京都大学の田中勝久研究室で指導する学生をアイントフォーヘン工科大学で実験させるなど、交流を活発にし、彼らの国際性を養う教育を施した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

事前に十分な打ち合わせ、予備検討を重ねていたため、研究は順調に進んでいる。特にシリコンナノ粒子アレイの状態密度解析において当初の予想を上回る成果が得られた。R2年度は数本の論文にまとめ投稿する予定である。

Strategy for Future Research Activity

昨年度の研究を受け、今年度は以下の研究を行う.A.ナノ粒子アレイの基礎特性-Siナノ粒子アレイを中心に光の状態密度を調べるとともに、アレイに高濃度の色素薄膜を塗布することでポラリトンとアレイの光学モードの強結合状態を実現し、ポラリトニックデバイス応用を指向した基礎特性の解析をおこなうB:ナノ粒子アレイの応用-以下の研究を完成,発表し,帰国後のコンソーシアム拡大の呼び水とする。B-1:高効率レーザー 先端強発光材料アレイおよび先端光学解析を掛け合わせ,高効率(ポラリトニック)レーザーを作製する。併せて学生の交流を活発にすることで国際性を養う教育を施す。
今年度はコロナウイルスの影響でオランダ側での研究が予定通り進まない可能性もあるが、日本側で測定を進めるなど、可能な限り予定通りの進行を目指す。

  • Research Products

    (6 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Exciton-Polaritons with Magnetic and Electric Character in All-Dielectric Metasurfaces2020

    • Author(s)
      Castellanos G. W.、Murai S., Raziman T. V., Wang S、Ramezani H. Curto A., Rivas J. Gomez
    • Journal Title

      ACS Photonics

      Volume: XX Pages: XX

    • DOI

      https://doi.org/10.1021/acsphotonics.0c00063

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Enhanced light emission by magnetic and electric resonances in dielectric metasurfaces2020

    • Author(s)
      Shunsuke Murai, Gabriel W. Castellanos, T. V. Raziman, Alberto. G. Curto, Jaime Gomez Rivas
    • Journal Title

      arXiv

      Volume: XX Pages: 2003.05076

    • DOI

      arXiv:2003.05076

    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Enhanced Delayed Fluorescence in Tetracene Crystals by Strong Light‐Matter Coupling2019

    • Author(s)
      Berghuis Anton Matthijs、Halpin Alexei、Le‐Van Quynh、Ramezani Mohammad、Wang Shaojun、Murai Shunsuke、G?mez Rivas Jaime
    • Journal Title

      Advanced Functional Materials

      Volume: 29 Pages: 1901317~1901317

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/adfm.201901317

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Light Conversion Efficiency of Emitters on Top of Plasmonic and Dielectric Arrays of Nanoparticles2019

    • Author(s)
      Murai S.、Noguchi K.、Castellanos G. W.、Wang S.、Tanaka K.、Rivas J. G?mez
    • Journal Title

      ECS Journal of Solid State Science and Technology

      Volume: 9 Pages: 011614~011614

    • DOI

      https://doi.org/10.1149/2.0202001JSS

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Remarks] Gomez Rivas Lab

    • URL

      https://surfacephotonics.org/

  • [Remarks] 京都大学田中勝久研究室

    • URL

      http://dipole7.kuic.kyoto-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2021-01-27  

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