Novel detector of THz light using an array of quantum dots

Research Project

Project/Area Number	20K03807
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 13020:Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics-related
Research Institution	Keio University
Principal Investigator	江藤幹雄慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00221812)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help	¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000) Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	量子ドット / テラヘルツ波 / 光電流 / クーロンブロッケード / ディッケ効果
Outline of Research at the Start	クーロンブロッケード領域にある量子ドットにTHz光を照射したときの光電流を理論的に研究し、量子ドット集合系を利用した高感度THz光検出器を提案する。まず、単一量子ドットにおける光電流を定式化する。次に、並列２重量子ドットの光電流におけるアハラノフ・ボーム効果の理論を作る。以上の準備を基に、量子ドット集合系におけるディッケ効果を明らかにする。光子の吸収・放出による量子ドット間のエンタングルメント生成によって光電流が増大する機構を調べる。量子ドット間の不均一性の影響や位相緩和を評価する。さらに、単分子デバイスやカーボンナノチューブの利用、表面弾性波、機械振動子との結合系についても研究を進める。