2021 Fiscal Year Annual Research Report
原子層遷移金属ダイカルコゲナイドによる室温円偏光レーザー素子の創出
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19K15383
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
蒲 江 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (00805765)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 遷移金属ダイカルコゲナイド / 円偏光 / バレー分極 / 電解質 / 光共振器 / ヘテロ構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目標は、次世代光量子通信を担う室温円偏光光源の創出である。具体的には、空間反転対称性が破れた原子層物質、遷移金属ダイカルコゲナイド（TMDC）単層膜、が有する特異な電子構造（バレー分極）を利用することで、室温において円偏光発光の電気的生成・制御手法を確立する。さらに、微小光共振器の導入を行うことで、最終的には室温円偏光レーザー素子の作製を目指す。
本研究目的に対し、本年度は（I）様々なTMDC面内ヘテロ接合発光素子を作製し、室温における界面円偏光発光の制御と、（II）ミラー型光共振器を導入した発光素子作製の2項目について取り組んだ。以下にそれぞれの項目に関して研究実績の概要を示す。
（I）面内ヘテロ接合円偏光発光素子
様々な面内ヘテロ単層膜の高品質合成技術を確立し、それらを用いて電解質発光素子を作製した。顕微分光評価から接合界面の歪み効果に起因した室温円偏光発光が生じていることを明らかにした。
（II）光共振器を導入したTMDC発光素子
電解質発光素子にミラー型光共振器を導入して、角度分解発光分光評価を行った。その結果、共振器効果に由来した励起子－ポラリトン発光を室温で観測した。最終的には、上記の二項目を融合させた歪み共振器円偏光発光素子の実現に関して、シミュレーションによる素子設計を行った。以上の結果から、歪み方向や強度、及び共振器長を最適化し、高電流密度を素子に誘起することで、電流励起による円偏光レーザー発振が今後期待できる。
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| Remarks |
プレスリリース
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Research Products
(36 results)
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[Journal Article] Formation of a Two-Dimensional Electronic System in Laterally Assembled WTe Nanowires2022
Author(s)
Hiroshi Shimizu, Jiang Pu, Zheng Liu, Hong En Lim, Mina Maruyama, Yusuke Nakanishi, Shunichiro Ito, Iori Kikuchi, Takahiko Endo, Kazuhiro Yanagi, Yugo Oshima, Susumu Okada, Taishi Takenobu, Yasumitsu Miyata
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Journal Title
ACS Applied Nano Materials
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Spatial Control of Dynamic p-i-n Junctions in Transition Metal Dichalcogenide Light-Emitting Devices2021
Author(s)
Hao Ou, Hirofumi Matsuoka, Juliette Tempia, Tomoyuki Yamada, Togo Takahashi, Koshi Oi, Yuhei Takaguchi, Takahiko Endo, Yasumitsu Miyata, Chang-Hsiao Chen, Lain-Jong Li, Jiang Pu, Taishi Takenobu
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Journal Title
ACS Nano
Volume: 15
Pages: 12911-12921
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Air-stable and efficient electron doping of monolayer MoS2 by salt-crown ether treatment2021
Author(s)
Hiroto Ogura, Masahiko Kaneda, Yusuke Nakanishi, Yoshiyuki Nonoguchi, Jiang Pu, Mari Ohfuchi, Toshifumi Irisawa, Hong En Lim, Takahiko Endo, Kazuhiro Yanagi, Taishi Takenobu, Yasumitsu Miyata
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Journal Title
Nanoscale
Volume: 13
Pages: 8784-8789
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Air-stable, efficient n-type doping of MoS2 by salt-crown ether treatment2021
Author(s)
Hiroto Ogura, Masahiko Kaneda, Yusuke Nakanishi, Yoshiyuki Nonoguchi, Jiang Pu, Mari Ohfuchi, Toshifumi Irisawa, Hong En Lim, Takahiko Endo, Kazuhiro Yanagi, Taishi Takenobu, Yasumitsu Miyata
Organizer
MNC2021
Int'l Joint Research
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[Presentation] Air-stable n-type doping of monolayer MoS2 by crown-ether complexe2021
Author(s)
Hiroto Ogura, Masahiko Kaneda, Yusuke Nakanishi, Yoshiyuki Nonoguchi, Jiang Pu, Mari Ohfuchi, Toshifumi Irisawa, Hong En Lim, Takahiko Endo, Kazuhiro Yanagi, Taishi Takenobu, Yasumitsu Miyata
Organizer
RPGR2021
Int'l Joint Research
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[Presentation] Spatial Control of Dynamic p-i-n Junctions in Transition Metal Dichalcogenide Light-Emitting Devices2021
Author(s)
Hao Ou, Hirofumi Matsuoka, Juliette Tempia, Tomoyuki Yamada, Togo Takahashi, Koshi Oi, Yuhei Takaguchi, Takahiko Endo, Yasumitsu Miyata, Chang-Hsiao Chen, Lain-Jong Li, Jiang Pu, Taishi Takenobu
Organizer
RPGR2021
Int'l Joint Research
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[Presentation] Wafer-Scale Growth of 1D Transition Metal Telluride Atomic Wires2021
Author(s)
Hong En Lim1, Yusuke Nakanishi, Zheng Liu , Jiang Pu, Mina Maruyama, Takahiko Endo, Chisato Ando, Hiroshi Shimizu, Kazuhiro Yanagi, Susumu Okada, Taishi Takenobu, Yasumitsu Miyata
Organizer
RPGR2021
Int'l Joint Research
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