2022 Fiscal Year Research-status Report
量子共鳴する動的なマルチ量子センタにおける新規機能の発見・解明と先導的提案
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20K05419
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
金 賢得 京都大学, 理学研究科, 助教 (30378533)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ナノマテリアル / 光励起ダイナミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
外圧は、化学処理を導入しなくても光電子特性を変化させるため、光電子放出ナノマテリアルを理解するための重要なパラメーターの1つである。ここでは、シリコン空孔（SiV）ダイヤモンドナノスラブの構造、軌道、光特性、および振動ダイナミクスに対する外圧の影響を計算で解明した。 0 K での基底状態だけでなく、室温付近の励起状態についても、ab initio 分子動力学シミュレーションを使用してその属性を調べた。 室温の周囲で変動するSiVダイヤモンドナノスラブを直接かつ機械的に押して、室温のアンビルセルで通常発生する実際の外圧を模倣した。圧縮により、SiV 欠陥構造の縮小、欠陥軌道エネルギーの再配置、SiV-SiV 励起からナノスラブ-SiV励起への光学遷移の切り替わり、SiVとナノスラブカーボンの混成が引き起こされることを明らかにした。Si原子振動と内部C-C結合振動のスペクトルのブルーシフトとより小さい強度、吸収、放出、およびゼロフォノン線のエネルギーが7 %圧縮以下で最大になることも発見した。特に、吸収エネルギーは、圧縮が増加するにつれて0 Kと室温の間でより大きく異なるが、放出エネルギーの0 Kと室温の間の最大差は、7 % の圧縮以下で現れる。これらすべての変化が機械的圧縮によってのみ引き起こされ、圧縮によって温度効果が異なることは注目に値する。ここで得られた洞察は、圧縮されたナノスケール材料の温度と圧力のナノスケール光学測定のための有望な単一光子源になるように、空孔中心の光学性能を効果的に制御する方法を提供しえる。
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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
研究期間の延長により、余裕をもって研究を進めることができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、シリコン空孔（SiV）ダイヤモンドの光励起ダイナミクスの計算結果をまとめて、論文にする予定である。
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| Causes of Carryover |
本研究の進行状況により、本年度はプログラム作成に注力するため、研究費の使用をする必要性がなかった。その一方で、研究期間を延長し、次年度に繰り越した助成金を研究員の給与として支出する必要が出てきた。
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[Journal Article] Polyoxocationic antimony oxide cluster with acidic protons2022
Author(s)
Watanabe Y., Hyeon-Deuk K., Yamamoto T.,Yabuuchi M.,,Karakulina O. , Noda Y., Kurihara T., Chang I.-Y., Higashi M., Tomita O., Tassel C., Kato D., Xia J., Goto T., Brown C. M., Shimoyama Y., Ogiwara N., Hadermann J., Abakumov A. M., Uchida S., Abe R., Kageyama H.
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Journal Title
Science Advances
Volume: 8
Pages: eabm5379
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
