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酸化グラフェンの非線形光学応答とその光照射効果に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05504
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅰ
研究機関甲南大学

研究代表者

市田 正夫  甲南大学, 理工学部, 教授 (30260590)

研究分担者 青木 珠緒 (松本珠緒)  甲南大学, 理工学部, 教授 (80283034)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードナノカーボン / 酸化グラフェン / 光照射効果 / 非線形光学応答 / グラフェン / II-VI族半導体量子ドット / 光物性 / ナノ材料 / 非線形光学
研究成果の概要

本研究では酸化グラフェンの非線形光学応答を明らかにするために、酸化グラフェン水溶液の3次の非線形感受率χ(3)の測定を行った。また、光照射による非線形性や発光寿命の変化を調べた。
酸化グラフェンについて、三次の非線形感受率とその性能指数を評価した結果、性能指数は低エネルギー側ほど増大した。また、光照射によって、性能指数は減少したが、エネルギー依存性は変わらなかった。これらは、発光寿命と同じ変化であり、酸化グラフェン中のグラフェン領域がナノディスクを作っているとすると、ナノべディスクのサイズが大きいほど大きな非線形性を示すことを意味し、そのエネルギー依存性は寿命が支配していると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

グラフェンはその特異な電子状態から新規デバイス材料として注目されているが、その試料の取り扱い上の問題などから、その光学特性、特に、非線形光学応答についてはほとんど研究が行われていない。それに対して酸化グラフェンは、水などの溶媒に可溶であり、その取り扱いは容易である。本研究では、酸化グラフェンの非線形光学応答とその光照射効果についての研究を行った。その結果は、酸化グラフェンに関する物性物理の立場だけでなく、デバイス材料としての応用の可能性に関する知見を得ることも出来た。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Simple and Downsized Amplification System of a Femtosecond Laser Pulse using Dye Gain Media2022

    • 著者名/発表者名
      Kenshi NAKAMURA, Masao ICHIDA, Yukio NAKAJIMA, Makoto YOSHIDA, Takahisa JITSUNO
    • 雑誌名

      甲南大学紀要. 理工学編 = Memoirs of Konan University. Science and Engineering Series

      巻: 68 号: 2 ページ: 3-7

    • DOI

      10.14990/00004077

    • ISSN
      2434-6446
    • URL

      http://id.nii.ac.jp/1260/00004077/

    • 年月日
      2022-02-28
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 酸化グラフェンの 三次光学非線形性2020

    • 著者名/発表者名
      市田正夫, 細見勇登, 松田一成
    • 学会等名
      光物性研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Third-order nonlinear optical properties in photo-reduced graphene oxide2019

    • 著者名/発表者名
      Masao ICHIDA, Yuto HOSOMI , Kazunari MATSUDA, Hiroaki ANDO
    • 学会等名
      20th International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-dimensional Materials (NT19)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photo irradiation effects on luminescence dynamics in graphene oxide2018

    • 著者名/発表者名
      Yuto Hosomi , Yusuke Minamihata , Kazunari Matsuda , Hiroaki Ando, Masao Ichida
    • 学会等名
      NT18: International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-Dimensional Materials
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸化グラフェンの三次非線形光学応答の光照射効果とその起源2017

    • 著者名/発表者名
      細見勇登, 南畑侑亮, 松田一成, 安藤弘明, 市田正夫
    • 学会等名
      光物性研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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