| 研究課題/領域番号 |
18KK0140
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
斗内 政吉 大阪大学, レーザー科学研究所, 教授 (40207593)
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| 研究分担者 |
芹田 和則 大阪大学, レーザー科学研究所, その他 (00748014)
村上 博成 大阪大学, レーザー科学研究所, 准教授 (30219901)
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| 研究期間 (年度) |
2018-10-09 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2019年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | テラヘルツ波 / ナノカーボン / フェムト秒パルスレーザー / 励起子 / 2次元原子層物質 |
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| 研究成果の概要 |
半導体カーボンナノチューブ（CNT）を用いて光スイッチを開発し、そのフェムト秒レーザー励起によるテラヘルツ波の観測に成功し、非平衡数値シミュレーションを組み合わせて、その特性からエキシトンの乖離ダイナミクスを解明し、CNT配列の程度が励起された準粒子ダイナミクスに大きく寄与し、その熱化経路の迂回などを明らかにした。
また、GaInN/GaN 多層量子井戸構造やビスマステルル／テルルヘテロ接合などにおけるテラヘルツ放射分光により複雑な超高速ダイナミクスを観測解明した。
その他、酸化ガリウムの表面ナノ領域の光電荷の異方的光物性も明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
カーボンナノチューブ（CNT）など低次元ナノ材料の物性は、その構造に由来する特異な素励起に起因する電気的・光学的特性を有しており、これらを活用した新規な機能を持つ次世代デバイスの基礎研究に向けて、光励起電荷ダイナミクスの解明は不可欠である。しかし、従来のフォトルミネッセンスなどでは、光励起の初期過程におけるキャリア・励起子の発生・走行・解離プロセスなどサブピコ秒レベルの高速な電荷走行現象を捉えることは困難であった。本研究では、高速電荷ダイナミクスをテラヘルツ波放射分光により解明することで、テラヘルツ放射科学を世界に展開する波及効果をもたらし、ナノデバイス開発に新たな道を提供するものとなった。
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