2019 Fiscal Year Research-status Report
CdSeナノプレートレットを入れた微小光共振器の作製と室温ポラリトンレーザー発振
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19K05197
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小田 勝 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30345334)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 久雄 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 講師 (70274305)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ナノプレートレット / 微小光共振器 / ポラリトン / 強結合 / レーザー発振 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光の波長程度の間隔で向かい合う２枚の鏡で構成された微小光共振器中に、光との相互作用の強い物質を入れると、光と物質の結合状態である共振器ポラリトンが形成される。共振器ポラリトンは、閾値の無いレーザー発振に利用できると期待されている。室温においてポラリトンをレーザー発振させるためには、①物質の振動子強度が大きく、②発光の量子効率が高く、③高性能な微小光共振器内に入れられる物質が必要であり、物質として無機半導体を用いた場合には、主に①の制限により紫外域の波長で発光する材料でしか室温発振が難しいという課題がある。
本課題では、コロイド状CdSeナノプレートレット（NP）の分散薄膜が、NPに特有のナノ構造により条件①を満たす可視域の波長で発光する材料であることに着目する。応募者の持つ結晶成長技術を応用して、分散薄膜中で条件②を満たすことのできるNPの合成技術を開発する。さらに、自らが開発してきた分散粒子用微小光共振器素子の作製技術の向上を通じて、条件③の実現を目指す。これらの技術の連結による、ポラリトンの室温発振に向けた素子の作製を行う。
その実現に向けて、本年度は第一に、NPの化学合成法の改良を行った。その結果、研究提案書で目標に掲げた50%を超える53.8%の発光量子効率（溶液分散時、室温条件下）を示す高輝度NPの化学合成に成功した。第二に、計画に沿って、微小光共振器素子内に高輝度NPによる薄膜を成膜する方法の探索と改良を行った。その結果、次年度以降に条件②と③の達成が期待できる有望な製膜技術と素子作製法を得た。第三に、ポラリトンの発振特性を計測するための光学実験系の構築を行い、本年度に予定していた整備と調整を完了した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り研究を実施し、おおむね期待した結果が得られている状況にある。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度も、当初の計画通り研究を進める。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由は、消耗品の消費量が予定よりわずかに少なかったためである。この残額は本年度の消耗品費として有効活用する。少額であるため、使用計画に大きな変更はない。
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