第一原理的手法によるデコヒーレンスまで含めた共振器QED効果の検証

• 研究課題/領域番号: 20560042
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 落合 哲行 独立行政法人物質・材料研究機構, 研量子ドットセンター, 主任研究員 (80399386)
• 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: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2009年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2008年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: ナノフォトニクス / 共振器QED / フォトニック結晶 / 局所状態密度 / フォトニックワイヤー構造 / 量子ドット / パーセル効果

研究概要

共振器QED効果をみるために、最も重要となるフォトンの局所状態密度を第一原理的に計算する手法を構築した。また通常の電気双極子遷移だけでなく、磁気双極子遷移をも扱えるように理論を拡張した。特に周期内包型フォトニックワイヤー構造に焦点をあて、その光学特性を詳細に解析した。また関連して、トポロジカルに保護されるために、デコヒーレンスや不規則性に強い光の導波路モードの理論的な提案をおこなった。

研究成果

• [雑誌論文] Imitating the Cherenkov radiation in backward directions using one-dimensional photonic wires (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ochiai
  • 雑誌名: Opt.Express 18 ページ: 14165-14172
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topological properties of bulk and edge states in honeycomb lattice photonic crystals : the case of TE polarization (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ochiai
  • 雑誌名: J.Phys.Condens.Matt. 22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topological properties of bulk and edge states in honeycomb lattice photonic crystals : the case of TE polarization (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ochiai
  • 雑誌名: J.Phys.: Condens.Matter 巻: 22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imitating the Cherenkov radiation in backward directions using one-dimensional photonic wires (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ochiai
  • 雑誌名: Opt.Express 巻: 18 ページ: 14165-14172
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photonic analog of graphene model and its extension. (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ochiai, M.Onoda
  • 雑誌名: Dirac cone, symmetry, and edge states, Phys.Rev.B 80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Designing of Spinning Bloch states for stirring nanoparticles (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Onoda, T.Ochiai
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure of GaAs/AlGaAs quantum double rings in lateral electric field (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Yuanzhao, T.Ochiai, et al
  • 雑誌名: Chin.Phys.Lett. 7 ページ: 882-885
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photonic analog of graphene model and its extension : Dirac cone, symmetry, and edge states (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ochiai
  • 雑誌名: Physical Review B 80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure of GaAs/AlGaAs quantum double ring in a lateral electric field (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Yuanzhao
  • 雑誌名: Chinese Physics Letters 7 ページ: 882-885
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acceleration and suppression of photoemission of GaAs quantum dots embedded in photonic crystal microcavities (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kuroda
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 93
  • 査読あり
• [学会発表] Application of photonic Korringa-Kohn-Rostoker method to one-dimensional photonic wires (2010)
  • 著者名/発表者名: 落合哲行
  • 学会等名: Tacona photonics 2010
  • 発表場所: Bad Honnef
  • 年月日: 2010-11-05
• [学会発表] Application of photonic Korringa-Kohn-Rostoker method to one-dimensional photonic wires (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ochiai
  • 学会等名: Tacona photonics 2010
  • 発表場所: Physikzentrum Bad Honneh(ドイツ)
  • 年月日: 2010-11-05
• [学会発表] フォトニックワイヤー構造におけるスミス・パーセル放射 (2010)
  • 著者名/発表者名: 落合哲行
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Bulk-edge correspondence in photonic analog of graphene (2010)
  • 著者名/発表者名: 落合哲行
  • 学会等名: The international conference on nanophotonics 2010
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2010-06-01
• [学会発表] Topological phase transition in photonic analog of graphene, Meta'10 (2010)
  • 著者名/発表者名: 落合哲行
  • 発表場所: Cairo
  • 年月日: 2010-02-22
• [学会発表] Topological phase transition in photonic analog of graphene (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ochiai
  • 学会等名: The 2^<nd> International Conference on Metamaterias, Photonic Crystals and Plasmonics
  • 発表場所: Cairo Marriott Hotel, Cairo, Egypt
  • 年月日: 2010-02-22
• [学会発表] 蜂の巣格子フォトニック結晶におけるバルク・エッジ対応 (2009)
  • 著者名/発表者名: 落合哲行
  • 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: 2009-09-26
• [学会発表] 空間反転対称性の破れたフォトニック結晶における光トルネード状態と放射力 (2009)
  • 著者名/発表者名: 落合哲行
  • 学会等名: 日本物理学会2009年年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] Berry curvature and optical tornado in photonic crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: 落合哲行
  • 学会等名: Sapporo Winter school 2009
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-01-08