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オンチップ型ピコ秒応答量子ドットLEDを可能とするプラズモン共振器の創製

研究課題

研究課題/領域番号 17K14118
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関九州大学

研究代表者

斉藤 光  九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (50735587)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードプラズモニクス / 電子顕微鏡 / カソードルミネセンス / 電子エネルギー損失分光 / プラズモニック結晶 / Purcell効果 / EELS / 表面プラズモン / カソードルミネッセンス / 量子ドット / LED
研究成果の概要

蛍光物質とプラズモン共振器の複合系における発光緩和速度の向上メカニズムを解明するために、蛍光物質の励起状態からプラズモン共振器へのエネルギー移動を微視的に評価するための電子線顕微分光法の開発を行い、発光角度分布の変化からエネルギー移動が実際観測された。また、上記エネルギー移動をオンチップデバイスにおいて制御・微視的評価することを目指し、蛍光膜を内包することが可能なプラズモニック結晶のモード分析を行い、その特性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでプラズモン共振器による物質蛍光緩和の高速化は無数に配列された共振器群の平均的な特性として評価されてきたが、本研究では単一の共振器においてエネルギー移動を観測することに成功した。この新たな測定技術を基盤として、光-物質相互作用と発光緩和高速化の定式化を目指した研究へと発展することが今後期待され、光デバイスの高速化と小型化へ向けた開発の加速へ貢献すると期待される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 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 4件)

  • [国際共同研究] Laboratoire de Physique des Solides(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Laboratoire de Physique des Solides(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Characterization of Nonradiative Bloch Modes in a Plasmonic Triangular Lattice by Electron Energy-Loss Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto Daichi、Saito Hikaru、Hata Satoshi、Fujiyoshi Yoshifumi、Kurata Hiroki
    • 雑誌名

      ACS Photonics

      巻: 5 号: 11 ページ: 4476-4483

    • DOI

      10.1021/acsphotonics.8b00936

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Characterization of non-radiative Bloch modes in a plasmonic triangular lattice by electron energy-loss spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Daichi Yoshimoto, Hikaru Saito, Satoshi Hata
    • 学会等名
      19th International Microscopy Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of non-radiative band-edge modes in plasmonic triangular lattices by electron energy-loss spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Daichi Yoshimoto, Hikaru Saito, Satoshi Hata
    • 学会等名
      IRCCS-JST CREST Joint Symposium "Chemical sciences facing difficult challenges"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microspectroscopy of plasmonic crystal cavity by cathodoluminescence STEM2017

    • 著者名/発表者名
      H. Saito, N. Yamamoto
    • 学会等名
      Nanophotonics and Micro/Nano Optics International Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Angle-resolved cathodoluminescence spectroscopy for bandgap-based plasmonic structures2017

    • 著者名/発表者名
      H. Saito, T. Sannomiya, N. Yamamoto
    • 学会等名
      EDGE 2017: Enhanced Data Generated by Electrons, 8th International Workshop on Electron Energy Loss Spectroscopy and Related Techniques
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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