| 研究課題/領域番号 |
16H03890
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
光工学・光量子科学
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| 研究機関 | 上智大学 |
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研究代表者 |
江馬 一弘 上智大学, 理工学部, 教授 (40194021)
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| 研究分担者 |
江良 正直 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (30191927)
森 竜雄 愛知工業大学, 工学部, 教授 (40230073)
高田 徳幸 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 電子光基礎技術研究部門, 研究グループ長 (70357359)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | ハイブリッド材料 / 励起子 / ポラリトン / ペロブスカイト材料 / マイクロキャビティ / 太陽電池 / ペロブスカイト / 発光デバイス / 量子井戸 |
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は，無機と有機が複合したペロブスカイト材料のハイブリッド特有の光学応答を顕著に出現させることである．前半は，新しいタイプのレーザー（キャビティポラリトン）の研究を中心に，後半は，励起子特性や太陽電池応用の研究を行った．
前半では，2次元材料を含むマイクロキャビティの作製に成功し，光と励起子との強結合を確認し，ポラリトンレーザーへの道筋を切り拓いた．励起子特性では，3次元材料において，励起子‐励起子散乱発光を観測し，様々な励起子パラメータの確定に成功した．また，太陽電池応用では，ペロブスカイト薄膜作製時にエアフローを行うことにより，ピンホールの少ない良質な薄膜の作製に成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
キャビティポラリトンという新しいタイプのレーザーに関して，結合の大きさを表す真空ラビ分裂エネルギーは160 meVと見積もられ，通常の無機半導体に比べて，1桁大きいものが得られた．これは，可視光全範囲にわたる室温でのポラリトンレーザーの実現へ大きく貢献する成果である．
本研究では，「材料組み合わせの豊富さ」や「無機と有機の結合」などのハイブリッドの特徴を十分に発揮させることが目的であったが，「無機と有機の結合」のような最も特徴的な部分への進展はあまり見られなかった．しかし，注目されている太陽電池応用だけでなく，発光デバイス・非線形デバイスなどへの応用の道を切り開くことには成功したと考えている．
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