2023 Fiscal Year Annual Research 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 | 量子欠陥 / 量子共鳴 / SiVダイヤモンド / NVダイヤモンド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
外圧は、光電子ナノ材料を理解する上で重要なパラメータの一つである。なぜなら、外圧は、化学的処理を導入することなく、その光特性を変化させるからである。本研究では、シリコン空孔(SiV)ダイヤモンドナノスラブの構造、軌道、光物性、振動ダイナミクスに対する外圧の効果を計算によって明らかにした。0Kの基底状態だけでなく、室温付近の励起状態についても調べた。室温付近の励起状態についても第一原理分子動力学シミュレーションを用いて調べ、室温付近で揺らぐSiVダイヤモンドナノスラブ ナノスラブを直接機械的に加圧し、室温のアンビルセルで発生する実際の外圧を模倣した。その結果、圧縮によってSiVの欠陥構造が収縮し、欠陥の軌道エネルギーが再配列、SiV-SiV励起からナノスラブ-SiV励起への光学遷移の切り替え、SiVとナノスラブ-SiVのハイブリッド化が起こることを見出した。他にも、SiVとナノスラブ炭素(C)軌道の混成、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強度の低下。内部C-C結合振動のスペクトルのブルーシフトと強度の弱小化など、振動特性も変化することを確認した。
一方で、吸収、発光、ゼロフォノン線のエネルギーは単調変化せず、7%圧縮以下で極大を示す。特に、吸収エネルギーは、圧縮が大きくなるにつれて0 Kと室温の間でより大きく異なっており、発光エネルギーは、7％圧縮以下で0 KとRTの間で最大の偏差が現れる。これらの変化はすべて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が明らかになった。得られた知見は、分割空孔中心を効果的に制御する方法を提供し、圧縮されたナノスケール材料における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となるだろう。
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[Journal Article] Identifying high-grade serous ovarian carcinoma-specific extracellular vesicles by polyketone-coated nanowires2023
Author(s)
Yokoi,A.; Ukai,M.; Yasui,T.; Inokuma,Y.; Hyeon-Deuk,K.; Matsuzaki,J.; Yoshida,K.; Kitagawa,M.; Chattrairat,K.; Iida,M.; Shimada,T.; Manabe,Y.; Chang,I-Ya; Asano-Inami,E.; Koya,Y.; Nawa,A.; Nakamura,K.; Kiyono,T.; Kato,T.; Hirakawa,A.; Yoshioka,Y.; Ochiya,T.; Hasegawa,T.; Baba,Y.; Yamamoto,Y.; Kajiya, H
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Journal Title
Science Advances
Volume: 9
Pages: eade6958
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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