| 研究課題/領域番号 |
19K05234
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28050:ナノマイクロシステム関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
龍崎 奏 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (60625333)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | プラズモニクス / 量子ドット / プラズモン / 微細加工 / レーザー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、金属マルチナノポア構造と量子ドットを組み合わせることで、新しい原理に基づく量子ドットレーザーの技術開発と原理構築を行う。具体的には、直径100 nm程度の金属マルチナノポア構造を量子ドットが分散している溶液で満たし、量子ドットからの発光をナノポア構造とプラズモン共鳴させることでレージングさせる。三原色RGBに対応した3～7種類の発光特性を有する量子ドットを用い、さらにそれらの発光特性に対応したプラズモン共鳴波長を有する数種類のナノポア構造を同一基板上に作製する。そして、溶液中における各量子ドットの存在比率を調整することで様々なレーザー波長を選択することが可能となる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、直径100 nm程度の金属マルチナノポア構造を量子ドットが分散している溶液で満たし、量子ドットからの発光をナノポア構造とプラズモン共鳴させることでレージングさせる、新しい原理に基づく「波長可変レーザー」の技術開発と原理構築を行なった。最終的に本研究では、「1. 量子ドットの発光特性を合成後に制御する方法の開発」、「2. プラズモニックナノポアの構築」、「3.金属-有機界面電子状態とプラズモン共鳴の相関性解明」、「4. プラズモニック金属マルチナノポア構造を用いることで量子ドットからの発光特性変化およびFabry-PerotライクなLasing」の成果が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
可視域（波長：400 ~ 700 nm）における白色レーザーや波長可変レーザーはLEDに変わる高効率照明としてや高精度分光光源として期待されている。また、赤外領域（波長：1000 ~ 1675 nm）での白色レーザーは、そのブロードなスペクトル特性を活かし、各波長に情報を乗せることで、現在の約1000倍の情報量を通信することが出来るペタビット通信のコア技術として期待されている。本研究では、金属マルチナノポア構造と量子ドットを組み合わせることで、新しい原理に基づく白色レーザーおよび波長可変レーザーが原理的に可能であることが示唆され、最終的に上記の問題を解決できる新しいデバイス創生が期待された。
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