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有機EL媒質を用いたナノキャビティにおける特異な光輻射と2次元光波の発生

研究課題

研究課題/領域番号 13750013
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関大阪大学

研究代表者

高原 淳一  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助手 (90273606)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードマイクロキャビティ / ナノキャビティ / 2次元光波 / 低次元光波 / 2次元光波源 / 輻射場制御 / 有機EL / 低次元光波源
研究概要

マイクロキャビティにおける輻射場制御の研究は盛んであるが、波長より十分小さなナノキャビティの輻射場制御については、キャビティ中に光波(3次元光波)のモードが存在しないために研究は行われていなかった。我々は回折限界をこえたナノメートルの光ビームを形成できる低次元光波について研究を行ってきたが、負誘電体ナノキャビティを利用すると低次元光波を選択的に励起できることをはじめて指摘した。H13年度の研究では負誘電体ナノキャビテイによって低次元光波のモードを制御した2次元光波源を提案し、素子を作製し、実験を行った。本年度はさらに2次元光波源の高輝度化、長寿命化を目指して、ドーパントの使用を試みた。さらに、3次元-2次元光波インターフェースの実験を行った。結果は以下のとおり。
1)有機蛍光層を含む負誘電体ナノキャビティに新しいドーパントDPQを使用し、高輝度化と発光波長を従来(500nm)より長波長シフト(580-600nm)させることに成功した。有機蛍光層は典型的有機EL媒質のAlq3とαNPDのヘテロ接合である。理論計算からナノキャビティ中には2次元光波の伝搬モードしか存在しないことがわかっている。さらに面発光と端面発光のスペクトルを比較したところ、2次元光波の励起によるものと思われる差異が観測された。しかし、素子の寿命は短く安定した測定はできなかった。
2)プリズム上に形成したAlq3を含む負誘電体ナノキャビティに全反射条件で3次元光波を入射し、光近接場励起した。その結果、出力光はTM偏光を示し、2次元光波であることが確認された。これは3次元光波によって2次元光波を励起することに成功したといえ、3次元-2次元光波インターフェースとして応用できる。
1)と2)の結果から、ナノキャビティを利用して励起が困難な2次元光波を励起できることがわかった。素子寿命に課題を残すものの、本結果はナノ光回路の光源への道を開くものと考えられる。

報告書

(2件)
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] 高原淳一, 江田晶紀, 小林哲郎: "低次元光波の励起と制御"応用物理. 71・6. 685-689 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 高原淳一, 小林哲郎: "ナノ光回路の考え方と最新技術"光学. 31・5. 416-422 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Takahara, T.Kobayashi: "Nano-Optics (Springer Series in Optical Sciences Vol. 84), "High Efficient Light Transmission Through Nano-Waveguide" (分担執筆)"Springer-Verlag. 8 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 高原淳一, 小林哲郎: "ナノ光工学ハンドブック、12.4節 金属導波路、(分担執筆)"朝倉書店. 12 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 高原 淳一, 江田 晶紀, 小林 哲郎: "低次元光波の励起"応用物理. 71・6(発表予定). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 高原 淳一, 小林 哲郎: "ナノ光回路の考え方と最新技術"光学. 31・5(発表予定). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.Takahara, T.Kobayashi: "Excitation and Propagation of Nano-Sized Optical Beam in One-Dimensional Optical Waveguide"Proceedings of International Symposium on Optical Memory 2001 (ISOM'01). (invited). We-E-02 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.Takahara, T.Kobayashi: "Nano-Structure Optical Waveguides using Low-Dimensional Optical Wave"Proceedings of Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2001). (invited). 654 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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