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2013 Fiscal Year Annual Research Report

液滴エピタキシーによる高対称量子ドットを用いた電子相関と光子対発生の研究

Research Project

Project/Area Number 23340090
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

迫田 和彰  独立行政法人物質・材料研究機構, 先端フォトニクス材料ユニット, ユニット長 (90250513)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords液滴エピタキシー / 量子ドット / 電子相関 / 光子対 / 励起子複合体 / 有限要素法 / 配置間相互作用 / 微細構造分裂
Research Abstract

(1) 励起子分子からのカスケード発光によるもつれ合い光子対発生:昨年度までに,液滴エピタキシー法により格子整合系GaAs量子ドットを作製して,たいへん小さな励起子微細構造分裂を実現した。今年度は(111)A面上に作製した,高対称GaAs量子ドットについて量子もつれ光子対発生を実証し,世界最高レベルの忠実度86%を得た。
(2) 光通信波長帯への拡張:液滴エピタキシー法をInP(111)A基板上のInAs量子ドット形成に拡張することに成功し,1.3~1.55μm帯のPL発光を確認した。これにより,光通信波長帯での高忠実度もつれ合い光子対発生の展望が開けた。
(3) 多体系の束縛エネルギーのドット形状・ドットサイズ依存性の理論解析:昨年度までに,有限要素法による一電子状態の波動関数の算出と配置換相互作用の方法による解析を進めて,CdTe,CdS, CdSe等のII-VI族量子テトラポッドの電子状態を解析し,吸収スペクトルや蛍光スペクトルの実験観測値とよく一致する計算結果を得た。今年度はこれをII-VI族ナノプレートに適用して,実験結果をたいへん良く再現する解析結果が得られた。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2014 2013

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Nuclear magnetization in gallium arsenide quantum dots at zero magnetic field2014

    • Author(s)
      G. Sallen, S. Kunz, T. Amand, L. Bouet, T. Kuroda, T. Mano, D. Paget, O. Krebs, X. Marie, K. Sakoda, B. Urbaszek
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: Vol. 5 Pages: 3268/1-7

    • DOI

      10.1038/ncomms4268

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tight-binding analysis of the electronic states in AlAs with N isoelectronic impurities2014

    • Author(s)
      Masafumi Jo, Takaaki Mano, Yoshiki Sakuma, Kazuaki Sakoda
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 115 Pages: 123501/1-5

    • DOI

      10.1063/1.4869261

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Emission from a dipole-forbidden energy state in a GaAs quantum-ring induced by dressed photon2014

    • Author(s)
      T. Yatsui, W. Nomura, T. Mano, H.T. Miyazaki, K. Sakoda, T. Kawazoe, M. Ohtsu
    • Journal Title

      Applied Physics A

      Volume: 115 Pages: 1-4

    • DOI

      10.1007/s00339-013-7905-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Droplet epitaxial growth of highly symmetric quantum dots emitting at telecommunication wavelengths on InP (111)A2014

    • Author(s)
      Neul Ha, Xiangming Liu, Takaaki Mano, Takashi Kuroda, Kazutaka Mitsuishi, Andrea Castellano, Stefano Sanguinetti, Takeshi Noda, Yoshiki Sakuma, Kazuaki Sakoda
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 104 Pages: 143106/1-4

    • DOI

      10.1063/1.4870839

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exciton states of II-VI tetrapod-shaped nanocrystals2013

    • Author(s)
      Y. Yao, T. Kuroda, D. N. Dirin, A. Irkhina, R. B. Vasiliev, K. Sakoda
    • Journal Title

      Optical Materials Express

      Volume: Vol. 3, No. 7 Pages: 977-988

    • DOI

      10.1364/OME.3.000977

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Visible single-photon emission from a nitrogen impurity center in AlAs2013

    • Author(s)
      Masafumi Jo, Takaaki Mano, Takashi Kuroda, Yoshiki Sakuma, Kazuaki Sakoda
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 102 Pages: 062107/1-3

    • DOI

      10.1063/1.4792315

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single photon generation from an impurity center with well-defined emission energy in GaAs2013

    • Author(s)
      Liao Zhang, Michio Ikezawa, Tatsuya Mori, Shintaro Umehara, Yoshiki Sakuma, Kazuaki Sakoda, Yasuaki Masumoto
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 52 Pages: 04CG11/1-3

    • DOI

      10.7567/JJAP.52.04CG11

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Symmetric quantum dots as efficient sources of highly entangled photons: Violation of Bell’s inequality without spectral and temporal filtering2013

    • Author(s)
      Takashi Kuroda, Takaaki Mano, Neul Ha, Hideaki Nakajima, Hidekazu Kumano, Bernhard Urbaszek, Masafumi Jo, Marco Abbarchi, Yoshiki Sakuma, Kazuaki Sakoda, Ikuo Suemune, Xavier Marie, Thierry Amand
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 88 Pages: 041306(R)/1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.88.041306

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Size-dependentcontactangleofGadropletsonGaAs2013

    • Author(s)
      Masafumi Jo, Takaaki Mano,Yoshiki Sakuma,Kazuaki Sakoda
    • Journal Title

      Journal of Crystal Growth

      Volume: 378 Pages: 5-7

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2012.12.129

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Self-assemblyofGadropletsattachedtoGaAsquantumdots2013

    • Author(s)
      Martin Elborg, Takeshi Noda, Takaaki Mano, Masafumi Jo, Yoshiki Sakuma, Kazuaki Sakoda
    • Journal Title

      Journal of Crystal Growth

      Volume: 378 Pages: 53-56

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2012.12.155

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] InAs薄膜を用いたGaAs(111)A面上格子緩和InGaAsの成長2014

    • Author(s)
      間野高明,Ha Neul,三石和貴,黒田隆,大竹晃浩,Andrea Castellano,Stefano Sanguinetti,野田武司,佐久間芳樹,迫田和彰
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学(神奈川県相模原市)
    • Year and Date
      20140317-20140320
  • [Presentation] 液滴エピタキシー法によるInP(111)A基板上InAs量子ドットの作製とその1.3μm及び1.55μm帯発光2014

    • Author(s)
      Ha Neul,劉祥明,間野高明,黒田隆,三石和貴,野田武司,佐久間芳樹,迫田和彰
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学(神奈川県相模原市)
    • Year and Date
      20140317-20140320
  • [Presentation] Nanophotonics studies based on modern optics and materials science2013

    • Author(s)
      Kazuaki Sakoda
    • Organizer
      International Workshop on Wave Functional Materials
    • Place of Presentation
      蘇州大学(中国・蘇州市)
    • Year and Date
      20131109-20131111
    • Invited
  • [Presentation] Spectral broadening in height controlled single GaAs quantum dots formed by droplet epitaxy2013

    • Author(s)
      Ha Neul,間野高明,黒田隆,Juanita Bocquel,Paul Koenraad,Ying Lin Chou,Yu-Nien Wu,Shun-Jen Cheng,Stefano Sanguinetti,迫田和彰
    • Organizer
      12th International Conference on ACSIN
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      20131104-20131108
  • [Presentation] GaAs(111)A基板上の歪み緩和InGaAs成長2013

    • Author(s)
      Ha Neul,Andrea Castellano,間野高明,大竹晃浩,佐久間芳樹,迫田和彰,黒田隆
    • Organizer
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] 液滴エピタキシー法による格子整合系量子ナノ構造の自己形成とその光物性2013

    • Author(s)
      間野高明,定昌史,黒田隆,野田武司,佐久間芳樹,迫田和彰
    • Organizer
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      20130916-20130920
    • Invited
  • [Presentation] Nanophotonics studies based on modern optics and materials science2013

    • Author(s)
      Kazuaki Sakoda
    • Organizer
      The R.R. Dasari Distinguished Lecture, Indian Institute of Technology
    • Place of Presentation
      インド工科大学カンプール校(インド・カンプール市)
    • Year and Date
      20130819-20130819
    • Invited
  • [Presentation] 半導体量子ドットを用いた量子もつれ光子対の発生2013

    • Author(s)
      黒田隆,間野高明,迫田和彰,中島秀朗,熊野英和,末宗幾夫
    • Organizer
      レーザ・量子エレクトロニクス研究会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      20130517-20130517
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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