2023 Fiscal Year Annual Research Report
Cavity Polariton Devfices Using Self-Organized Otganic-Inorganic Quantum Wells
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18K04927
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
江良 正直 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (30191927)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ハロゲン化鉛系ペロブスカイト / キャビティポラリトン / ハイブリッド励起子 / 有機・無機量子井戸 / Langmuir-Blodgett法 / レーザー / 非線形光学材料 / 太陽電池 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ラングミュア―ブロージェット法を用いた高品質ハロゲン化鉛系層状ペロブスカイト量子井戸薄膜の新しい作製法としてスクイーズドアウト法及び気水界面移行法の二つの手法を確立した。この手法を用いて作製した誘電体ミラー/層状ペロブスカイト量子井戸膜/バッファー層/アルミミラーからなるポラリトンデバイスにおいてラビ分裂が110 meV以上であることを確認し、層状ペロブスカイト量子井戸薄膜を用いたポラリトンデバイスの室温駆動の可能性を示した。
また、新しいポラリトンデバイス材料として、有機半導体のフレンケル励起子と無機半導体のワニエ励起子が結合したハイブリッド励起子系構築を試みた。ハイブリッド励起子の実現のためには、フレンケル励起子及びワニエ励起子の遷移モーメントが平行になるように配向を制御することが必要不可欠である。これを実現するため、かさ高い有機半導体の配向を制御し、有機層に導入する手法として分子LEGO法を提案し実験的に実証した。これにより、ハロゲン化鉛系層状ペロブスカイト量子井戸を用いたハイブリッド励起子系のポラリトンデバイス応用の可能性を示した。このハイブリッド励起子系は非線形光学材料としても期待される。
加えて、ハロゲン化鉛系ペロブスカイトの作製法として、水を溶媒として用いる手法を見出した。これまで、ハロゲン化鉛系ペロブスカイトは水により劣化するのが常識であったが、この常識を翻す新しい作製法である。これにより、耐水性に優れかつ、毒性の高い極性溶媒を使わない環境に優しいハロゲン化鉛系ペロブスカイトを用いたデバイス、特に太陽電池への応用が期待される。
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