Observation of Superradiance from Highly Oriented J-aggregates Induced by Atomic Nano-grooves

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04813
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28010:Nanometer-scale chemistry-related
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine (2022-2023); Fukushima National College of Technology (2021)
• Principal Investigator: Tanaka Toshihiko 浜松医科大学, 医学部, 教務補佐員 (10709819)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 青山 哲也 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 専任研究員 (50342738)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 超放射 / J会合体 / ポリテトラフルオロエチレン / 分子配向 / 色素 / 原子溝

Outline of Final Research Achievements

(1) A measurement system for 2D distribution of the light emitting from J-aggregates was prepared.
(2) By utilizing the system, we successfully obtained the distribution of that from the following J-aggregates: they were grown partially and locally in the dye molecular films oriented on an aligned poly(tetrafluoroethylene） layer through evaporation of dye ( azo, biszaomethine, etc.).
(3) A biszo dye gives an absorption peak shifted significantly to NIR upto 1 micron.

Free Research Field

ナノ表面

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で見出した高度に配向した会合体の発光は超放射を含んでいる可能性があり、又近赤外光の場合もありうるので、発光デバイスに発展しうる可能性がある。近赤外光は医療や軍事の分野で重要であり、又超放射は極めて閾値が低いレーザを実現するのに有利な現象である。又レーザーの偏光にはまた高度な配向が相互作用を高める。したがって、将来には寿命が短い課題を抱える有機半導体レーザーの改良に寄与しうる可能性がある。