カーボンナノチューブにおける超高速コヒーレント非線形光学応答の研究

• 研究課題/領域番号: 20340072
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岡本 博 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (40201991)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2010年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2009年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2008年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
• キーワード: カーボンナノチューブ / 非線形光学応答 / レーザー分光 / 光スイッチ / 励起子

研究概要

半導体カーボンナノチューブの光学的性質は、強い振動子強度と大きな束縛エネルギーを持つ一次元励起子に支配されており、大きな三次光学非線形性の発現が期待される。本研究では、高度に孤立化させた半導体単層ナノチューブにフェムト秒過渡吸収分光を適用し、コヒーレント非線形光学応答のスペクトルを詳細に測定した。その結果、低次元半導体の励起子遷移近傍でしばしば観測される光シュタルク効果に加え、励起子-励起子散乱に基づく新しい機構のコヒーレント非線形光学応答を見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Optical pump-probe spectroscopy of photocarriers in rubrene single crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Tao, et al.
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Detection of the Ultrafast Response of Charges and Molecules in the Photoinduced Neutral-to-Ionic Transition of the Organic Tetrathiafulvalene-p-Chloranil Solid (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Uemura, H.Okamoto
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subpicosecond coherent nonlinear optical response of isolated single-walled carbon nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Tao, Y.Miyata, K.Yanagi, H.Kataura, H.Okamoto
  • 雑誌名: Physical Review B 80
• [雑誌論文] Subpicosecond coherent nonlinear optical response of isolated single-walled carbon nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: 田尾祥一, 他
  • 雑誌名: Physical Review B 80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Utrafast optical responses in one-dimensional Mott insulators of halogen-bridged Ni compounds (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Tao, et a1.
  • 雑誌名: Journal of Physics:Conference Series 148
• [学会発表] 光機能性部位を有する分子性化合物EDT-TTF-BTAおよびBTM-TTF-SCH2-Fluoreneの光電物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 内田隆介, 他3名
  • 学会等名: 日本物理学会2011年第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-02-25
• [学会発表] 第14回NAIST科学技術セミナー (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡本博
  • 学会等名: フェムト秒レーザー光で起こす超高速相転移
  • 発表場所: 奈良先端科学技術大学院大学
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] 過渡吸収分光で探る有機半導体の光キャリアダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会2010年第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] 光で物質を制御する～分子性半導体の光誘起相転移～(招待講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡本博
  • 学会等名: 第4回物性科学領域横断研究会-凝縮系科学の最前線-
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2009-11-29
• [学会発表] ルブレン単結晶における励起子・光キャリアダイナミクスの温度依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田尾祥一, 他4名
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] Photogeneration and relaxation dynamics of excitons and charge carriers in an organic molecular semiconductor rubrene (2009)
  • 著者名/発表者名: 田尾祥一, 他
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets(ISCOM2009)
  • 発表場所: Hokkaido
  • 年月日: 2009-09-13
• [学会発表] Ultrafast Exciton and Carrier Dynamics in a Rubrene Single Crystal(招待講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: 田尾祥一, 他
  • 学会等名: ISSP Workshop「Physics and New Phenomena of π-electronic Interfaces」
  • 発表場所: University of Tokyo
  • 年月日: 2009-08-10
• [学会発表] Temperature and excitation energy dependence of ultrafast dynamics of photoexcited states in rubrene single crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: 田尾祥一, 他
  • 学会等名: ISSP Workshop「Physics and New Phenomena of π-electronic Interfaces」
  • 発表場所: University of Tokyo
  • 年月日: 2009-08-10
• [学会発表] ルブレン単結晶のフェムト秒分光:光キャリア生成の励起エネルギー依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田尾祥一他7名
  • 学会等名: 日本物理学会2009年第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] Ultrafast exciton level modulation due to coherent optical nonlinearity in isolated semiconducting SWNTs (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Tao, Y.Miyata, K.Yanagi, H.Kataura, H.Okamoto
  • 学会等名: The 37th Fullerene-Nanotubes General Symposium
  • 発表場所: Tsukuba city
• [学会発表] Ultrafast optical responses in one-dimensional Mott insulators of halogen-bridged Ni compounds (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Tao, et al.
  • 学会等名: 3rd International Conference on Photo-Induced Phase Transitions and Cooperative Phenomena(PIPT2008)
  • 発表場所: the Media Center of Osaka City University
  • 年月日: 2008-11-11
• [学会発表] Ultrafast exciton and carrier dynamics in an organic semiconductor rubrene (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Tao, et a1.
  • 学会等名: International Symposium on Anomalous Quantum Materials(ISAQM2008)
  • 発表場所: University of Tokyo
  • 年月日: 2008-11-09
• [図書] 「金属錯体の現代物性化学」 4章.多重機能性の最前線 1節 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡本博
  • 出版者: 三共出版
• [備考] ホームページ
  • URL: http://pete.k.u-tokyo.ac.jp/index.html
• [備考]
  • URL: http://pete.k.u-tokyo.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://Pete.k.u-tokyo.ac.jp/index.htm