量子ドットの発光特性を利用したナノスケール歪解析法の開発

• 研究課題/領域番号: 16560060
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 荒居 善雄 埼玉大学 (70175959)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円); 2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2004年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
• キーワード: ナノメカニクス / 量子ドット / 歪解析 / ナノインデンテーション / 半導体デバイス / エネルギーバンドギャップ / 半導体量子ドット / ナノスケール歪測定 / ナノスケール押込み / 歪ハミルトニアン / 発光増強現象

研究概要

本研究では、量子ドットの発光特性を利用した表面直下ナノスケール領域における歪の実験解析手法を確立することを目的とした。ナノスケール領域の圧子押し込み状態における歪の変化に対する発光状態の変化の測定分解能を調べるために、量子ドットを含む半導体の超微小圧子押し込み試験を行った。圧子押し込み荷重と変位を測定し、生じた歪を評価した。圧子押し込み荷重増分に対する試験片の発光特性変化を測定し、測定歪分解能を評価した。基本的歪状態におけるエネルギーバンドの変化に関する理論に基づき、量子ドットの発光特性分布(波長変化と発光強度変化)からエネルギーバンドの変化を通して、歪分布を定量的に評価する解析手法を確立した。表面直下ナノスケール領域の力学的作用に対する歪応答特性を明らかにするために、ナノインデンテーション試験を行った。

研究成果

• [雑誌論文] An experimental study on effect of thermal cycling on monotonic and cyclic response of cast aluminium alloy-SiC particulate composites (2005)
  • 著者名/発表者名: Chen, An-Long, Arai, Y., Tsuchida, E.
  • 雑誌名: Composites B Vol. 36, No. 4 ページ: 319-330
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] An Analysis on Singular Fields around an Interface Edge of Ceramic/Metal Joints Using Moire Interferometry Technique (2005)
  • 著者名/発表者名: Samadder Liton Kumar, Yoshio Arai, Eiichiro Tsuchida
  • 雑誌名: JSME Int. J., Ser. A Vol. 48, No. 4 ページ: 240-245
  • NAID: 110004820563
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] tress Field Around Interface Free Edge of Elastic/Elastic-Plastic Material Joints (2005)
  • 著者名/発表者名: Samadder Liton Kumar, Yoshio Arai, Eiichiro Tsuchida
  • 雑誌名: Theor. and Appl. Mech. Vol. 54 ページ: 101-112
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] An experimental study on effect of thermal cycling on monotonic and cyclic response of cast aluminium alloy-SiC particulate composites (2005)
  • 著者名/発表者名: Chen, A.-L., Arai, Y., Tsuchida, E.
  • 雑誌名: Composites B Vol.35,No.4 ページ: 319-330
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] An Analysis on Singular Fields around an Interface Edge of Ceramic/Metal Joints Using Moire Interferometry Technique (2005)
  • 著者名/発表者名: Samadder Liton Kumar, Yoshio Arai, Eiichiro Tsuchida
  • 雑誌名: JSME Int.J. Ser.A Vol.48,No.4 ページ: 240-245
  • NAID: 110004820563
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Stress Field Around Interface Free Edge of Elastic/Elastic-Plastic Material Joints (2005)
  • 著者名/発表者名: Samadder Liton Kumar, Yoshio Arai, Eiichiro Tsuchida
  • 雑誌名: Theor.and Appl.Mech. Vol.54 ページ: 101-112
  • NAID: 130004463554
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] An Analysis on singular Fields around an Interface Edge of Ceramic/Metal Joints Using Moire Interferometry Technique (2005)
  • 著者名/発表者名: Samadder Liton Kumar, Yoshio Arai, Eiichiro Tsuchida
  • 雑誌名: JSME Int.J.,Ser.A 48・4 ページ: 240-245
  • NAID: 110004820563
• [雑誌論文] Stress Field Around Interface Free Edge of Elastic/Elastic-Plastic Material Joints (2005)
  • 著者名/発表者名: Samadder Liton Kumar, Yoshio Arai, Eiichiro Tsuchida
  • 雑誌名: Theor.and Appl.Mech. 54 ページ: 101-112
  • NAID: 130004463554
• [雑誌論文] Thermal Stresses in a Thick Plate Containing an Oblate Spheroidal Inclusion with the Circle Regions of Both Plate Surfaces Being Heated and Cooled (2005)
  • 著者名/発表者名: Ying Zheng, Eiichiro Tsuchida, Yoshio Arai
  • 雑誌名: Theor.and Appl.Mech. 54 ページ: 17-29
  • NAID: 130004463546
• [雑誌論文] Effects of nanoindentation on photoluminescence of InGaAs quantum dots (2005)
  • 著者名/発表者名: Liang Yuan-Hua, Yoshio Arai, Masane Ohashi, Kazunari Ozasa, Masahiko Hara, Mizuo Maeda
  • 雑誌名: Proc.6th Inter.Conf.Intelligent Materials and Systems ページ: 311-314
• [雑誌論文] An experimental study on effect of thermal cycling on monotonic and cyclic response of cast aluminium alloy-SiC particulate composite (2005)
  • 著者名/発表者名: Chen, An-Long, Arai, Y., Tsuchida, E.
  • 雑誌名: Composites B Vol.36, No.4 ページ: 319-330
• [雑誌論文] Enhanced Photoluminescence of InGaAs/GaAs Quantum Dots Induced by Nanoprobe Indentation (2004)
  • 著者名/発表者名: Ozasa K, Aoyagi Y., Hara, M., Maeda, M., Yamane, A., Arai Y.
  • 雑誌名: Physica E 21 ページ: 265-269
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] ステンレス鋼における低サイクル疲労き裂発生の超音波顕微鏡による観察 (2004)
  • 著者名/発表者名: 荒居善雄, 土田栄一郎, 直見英明
  • 雑誌名: 実験力学 Vol. 4, No. 4 ページ: 35-41
  • NAID: 10014193396
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A Numerical Study on the Effect of Thermal Cycling on Monotonic Response of Cast Aluminium Alloy-SiC Particulate Composites (2004)
  • 著者名/発表者名: Chen, An-Long, Arai, Y., Tsuchida, E.
  • 雑誌名: Theor. and Appl. Mech. Vol. 53 ページ: 63-73
  • NAID: 130004939044
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Enhanced Photoluminescence of InGaAs/GaAs Quantum Dots Induced by Nanoprobe Indentation (2004)
  • 著者名/発表者名: Ozasa K., Aoyagi Y., Hara, M., Maeda, M., Yamane, A., Arai Y.
  • 雑誌名: Physica E Vol.21 ページ: 265-269
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A Numerical Study on the Effect of Thermal Cycling on Monotonic Response of Cast Aluminium Alloy - SiC Particulate Composites (2004)
  • 著者名/発表者名: Chen, A.-L., Arai, Y., Tsuchida, E.
  • 雑誌名: Theor.and Appl.Mech. Vol.53 ページ: 63-73
  • NAID: 130004939044
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Enhanced Photoluminescence of InGaAs/GaAs Quantum Dots Induced by Nanoprobe Indentation (2004)
  • 著者名/発表者名: Ozasa K, Aoyagi Y., Hara, M., Maeda.M., Yamane, A, Arai Y.
  • 雑誌名: Physica E 21 ページ: 265-269
• [雑誌論文] ステンレス鋼における低サイクル疲労き裂発生の超音波顕微鏡による観察 (2004)
  • 著者名/発表者名: 荒居善雄, 土田栄一郎, 直見英明
  • 雑誌名: 実験力学 Vol.4, No.4 ページ: 35-41
  • NAID: 10014193396
• [雑誌論文] A Numerical Study on the Effect of Thermal Cycling on Monotonic Response of Cast Aluminium Alloy-SiC Particulate Composites (2004)
  • 著者名/発表者名: Chen, An-Long, Arai, Y., Tsuchida, E.
  • 雑誌名: Theor.and Appl.Mech. Vol.53 ページ: 63-73
  • NAID: 130004939044