2020 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（QY）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の分散薄膜（NP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。
本年度は第一に、昨年度開発した「高輝度NPによる分散薄膜の作製法」を改良した。その結果、QYが20～30%と見込まれるNP薄膜が作製できたため、現在、QYの定量評価を実施している。条件②に関する最終目標（次年度目標）である「QYが20%を超えるNP薄膜の作製」を達成する見通しを得た。
第二に、分散粒子用の微小光共振器素子の作製法を改良した。条件③の実現に向けた作製法の改良が順調に進んだことにより、共振器ポラリトンの室温形成とその発光計測に成功した。
第三に、共振器ポラリトンのレーザー発振の検証に向けた、低温光学測定の予備実験に着手した。当初の計画通り、次年度に本格的な計測を実施する予定である。
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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
当初の計画に沿って研究を実施している。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、新型コロナ対策に伴う研究実施方法の見直しや変更があったためである。残額は次年度の消耗品費として有効活用する。
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Research Products
(4 results)
