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Development of ultra-efficient terahertz devices by exploiting multiple exciton generation in single-walled carbon nanotubes

研究課題

研究課題/領域番号 19K15047
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
研究機関大阪大学

研究代表者

BAGSICAN Filchit  大阪大学, レーザー科学研究所, 特任研究員 (20791982)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードcarbon nanotubes / terahertz emission / photocurrent / exciton dynamics / carrier dynamics / photoconductive antenna / Boltzmann equation / Terahertz devices / Carbon nanotubes / Carrier dynamics
研究開始時の研究の概要

The first part is the understanding the fundamentals of ultrafast optoelectronic response in CNT and other low-dimensional materials. These understandings will then be used in the development of efficient THz devices based on these materials. This will be done by designing optimal device structures.

研究成果の概要

私たちはプロジェクトの過程で次のマイルストーンを達成しました: (1) 光伝導アンテナデバイスへのカーボンナノチューブ (CNT) の統合の成功、(2) テラヘルツ (THz) エミッターとしての有望な効率の実証、(3) THz 放射 分光法は、低次元物質の準粒子ダイナミクスを解明する強力なツールです。

研究成果の学術的意義や社会的意義

We were able to get a clearer understanding of dynamics of free carriers and excitons in carbon nanotubes. From a scientific standpoint, this demonstrates the drastically different behavior of low-dimensional materials. It also brings us closer to their application in future optoelectronic devices.

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Rice University(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Nanyang Technological University(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Rice University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Nanyang Technological University(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Ultrafast Terahertz Nanoseismology of GaInN/GaN Multiple Quantum Wells2021

    • 著者名/発表者名
      Mannan Abdul、Bagsican Filchito Renee G.、Yamahara Kota、Kawayama Iwao、Murakami Hironaru、Bremers Heiko、Rossow Uwe、Hangleiter Andreas、Turchinovich Dmitry、Tonouchi Masayoshi
    • 雑誌名

      Advanced Optical Materials

      巻: n/a 号: 15 ページ: 2100258-2100258

    • DOI

      10.1002/adom.202100258

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Terahertz Excitonics in Carbon Nanotubes: Exciton Autoionization and Multiplication2020

    • 著者名/発表者名
      Filchito Renee G. Bagsican, Michael Wais, Natsumi Komatsu, Weilu Gao, Lincoln W. Weber, Kazunori Serita, Hironaru Murakami, Karsten Held, Frank A. Hegmann, Masayoshi Tonouchi, Junichiro Kono, Iwao Kawayama, and Marco Battiato
    • 雑誌名

      Nano Lett. 2020

      巻: 20,05 号: 5 ページ: 3098-3105

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.9b05082

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Ultrafast Exciton Dynamics in Semiconducting Carbon Nanotubes Probed by Terahertz Emission and Photocurrent Spectroscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Filchito Bagsican, Michael Wais, Natsumi Komatsu, Weilu Gao, Kazunori Serita, Hironaru Murakami, Karsten Held, Iwao Kawayama, Junichiro Kono, Masayoshi Tonouchi, Marco Battiato
    • 学会等名
      The 81st JSAP Autumn Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Terahertz science and technology: exploring the last frontier of the electromagnetic spectrum2019

    • 著者名/発表者名
      Filchito Renee G. Bagsican, Iwao Kawayama, Hironaru Murakami, and Masayoshi Tonouchi
    • 学会等名
      21st SPVM National Physics Conference, and 2019 Int’l. Conference on Advanced Functional Materials and Nanotechnology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Probing photocarrier dyamics in semiconducting carbon nanotubes by terahertz emission spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Filchito Renee G. Bagsican, Iwao Kawayama, Michael Wais, Natsumi Komatsu, Kazunori Serita, Weilu Gao, Lincoln Weber, Marco Battiato, Hironaru Murakami, Frank A. Hegmann, Junichiro Kono and Masayoshi Tonouchi
    • 学会等名
      21st SPVM National Physics Conference, and 2019 Int’l. Conference on Advanced Functional Materials and Nanotechnology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Laser terahertz emission microscopy as an investigative tool for low-dimensional materials2019

    • 著者名/発表者名
      Filchito Renee G. Bagsican, Iwao Kawayama, Hironaru Murakami, and Masayoshi Tonouchi
    • 学会等名
      The 1st International Conference in Science and Mathematics (ICSM 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Terahertz Emission from a Photoconductive Antenna Switch Based on Aligned Single-Chirality Semiconducting Carbon Nanotubes2019

    • 著者名/発表者名
      F.R. Bagsican, I. Kawayama, M. Wais, N. Komatsu, K. Serita, W. Gao, L. Weber, M. Battiato, H. Murakami, F.A. Hegmann, J. Kono, and M. Tonouchi
    • 学会等名
      The 21st International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures (EDISON21)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Terahertz emission from photoconductive antenna switches based on highly-aligned and chirality-enriched semiconducting carbon nanotubes2019

    • 著者名/発表者名
      F.R. Bagsican, I. Kawayama, M. Wais, N. Komatsu, K. Serita, W. Gao, L. Weber, M. Battiato, H. Murakami, F.A. Hegmann, J. Kono, and M. Tonouchi
    • 学会等名
      Optical Terahertz Science & Technology Conference (OTST)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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