| 研究課題/領域番号 |
17H07359
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
ナノ構造物理
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
石井 晃博 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 特別研究員 (90802687)
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| 研究期間 (年度) |
2017-08-25 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ナノチューブ・フラーレン / 量子エレクトロニクス / 光物性 / 励起子物理 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、将来の量子情報通信技術の実用化へ向けて求められている量子光源の実現へ向け、カーボンナノチューブの持つ励起子物性を利用した単一光子生成デバイスを目指した研究を実施した。時間分解光学測定によって架橋カーボンナノチューブにおける励起子の発光寿命および拡散特性に関する詳細な知見を得ることにより、理想的な発光特性を実現させるためのデバイス設計の指針を得ることができた。また、局所的な欠陥準位に閉じ込められた励起子からの発光をシリコン微小共振器と結合させる手法を試み、室温中で高輝度かつ狭線幅で純度の高い単一光子生成が可能であることを実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
実用的な量子情報通信技術の普及へ向け、室温中で動作可能であり、かつ通信波長帯の発光波長を持つ単一光子発生源の開発が求められている。本研究で得られたカーボンナノチューブ中の励起子物性に関する知見は、室温中での励起子拡散を利用した単一光子生成メカニズムの本質的な理解につながり、それによって単一光子発生デバイスの開発に適したナノチューブの種類や架橋長さなどといった情報を得ることが可能となった。また、シリコン微小共振器と結合させることによって得られた高輝度かつ高純度な単一光子生成は、既存のシリコンフォトニクス技術とのさらなる融合により集積化・高機能化させた量子光源の実現につながることが期待される。
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