2018 Fiscal Year Research-status Report
Polariton Lasing from Single-Crystal Self-Cavities of Thiophene/Phenylene Co-Oligomer
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18K14299
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
水野 斎 島根大学, 学術研究院理工学系, 助教 (60734837)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | （チオフェン/フェニレン）コオリゴマー / 自己キャビティ / マイクロキャビティ / キャビティポラリトン / レーザー発振 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，DBRマイクロキャビティ中に（チオフェン/フェニレン）コオリゴマー（TPCO）薄膜を成膜し，その光学特性を調べることを目的とした。対象物質は，2,5-Bis(4-biphenylyl)thiophene (BP1T)と5,5'-di([biphenyl-4-yl)-2,2'-bithiophene (BP2T)の2種類とした。これまでのTPCOを用いたレーザー発振の研究においては，気相成長法や溶液成長法によって作製した単結晶を用いたものが主であった。今回は，溶液プロセスを用いたマイクロキャビティの作製を目指し，ミニエマルション法によってBP1TとBP2Tのサブミクロン粒子を初めて作製し，その評価を行った。TPCOサブミクロン粒子の透過電子顕微鏡（TEM）観察を行ったところ，400nm程度の粒子が作製できていることが確認できた。Poly(vinyl alcohol)（PVA）膜中にTPCOサブミクロン粒子を埋め込んだ複合膜を活性層とする分布ブラッグ反射鏡（DBR）－Auマイクロキャビティの角度分解透過スペクトル測定を行った結果，励起子エネルギーと交差する共振器モードを確認した。このことから，活性層厚を適切に調整できたと考えられる。現状ではQ値が46程度であるため，Q値を向上させることで明確なラビ分裂が期待できる。DBR－Auマイクロキャビティの発光スペクトルにおいては，ミラー帯域中においても強い発光が観測され，複数の共振器モードも見られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
簡便な溶液プロセスを用いてTPCOサブミクロン粒子膜を活性層とするマイクロキャビティの作製を初めて作製できた点は新規性があるが，TPCO結晶を活性層とするマイクロキャビティの作製条件の確立はまだできていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず，TPCOサブミクロン粒子を用いたマイクロキャビティのレーザー発振スペクトル測定及び時間分解測定を行う予定である。それと並行して，TPCO粒子の粒子径及び活性層厚の制御を試みる予定である。TPCO結晶を活性層とするマイクロキャビティについては，BP1T-CN結晶において先行例があるため，その文献を参考にしてサンプル作製を行い，キャビティポラリトンの存在を実証する。
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| Causes of Carryover |
年度末にDBR基板や光学部品等の購入を考えていたが，納期に時間がかかることがわかり，年度内の納品が間に合わないことから，発注を取りやめた。そのため，使用予定の予算を全て執行することができなかった。
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