ナノ粒子ヘテロ構造におけるエネルギー移動の解明と光機能の探索

• 研究課題/領域番号: 21340084
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 金光 義彦 京都大学, 化学研究所, 教授 (30185954)
• 研究分担者: 太野垣 健 京都大学, 化学研究所, 准教授 (80422327)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円); 2011年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2010年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2009年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
• キーワード: ナノ材料 / 光物性 / 半導体材料 / ナノ粒子ヘテロ構造 / エネルギー移動 / ヘテロ界面 / 光機能 / ハイブリッド構造 / 電荷分離 / ナノ粒子 / ヘテロ構造 / 不純物ドーピング / 励起子

研究概要

特色あるナノ粒子試料の作製と精密レーザー分光を一貫して行うことにより、ナノ粒子をベースとしたヘテロナノ構造の基礎光物性を研究した。特に、遷移金属イオンをドープした希薄磁性半導体ナノ粒子の磁気光学特性の解明、配列したナノ粒子および異なる環境・材料中のナノ粒子における発光特性の理解、内部にヘテロ界面を有するナノ粒子のキャリアダイナミクスの解明などを行った。ナノ粒子の界面におけるエネルギー移動の理解を進め光機能の探索を行った。

研究成果

• [雑誌論文] High-Density Carrier Dynamics in Ge/Si Quantum Dots Studied by Time-resolved Photoluminescence Spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, T. Tayagaki, S. Fukatsu and Y. Kanemitsu
  • 雑誌名: Journal of Non-Crystalline Solids 巻: 358 号: 17 ページ: 2122-2125
  • DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2011.12.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spontaneous Formation of Wurzite-CdS/Zinc Blende-CdTe Heterodimers through a Partial Anion Exchange Reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Saruyama, Y.-G.So, K.Kimoto, S.Taguchi, Y.Kanemitsu, T.Teranishi
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 133 号: 44 ページ: 17598-17601
  • DOI: 10.1021/ja2078224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy Transfer between Excitons and Plasmonsin Semiconductor-Metal Hybrid Nanostructures (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kanemitsu and K. Matsuda
  • 雑誌名: Journal of Luminescence 巻: 131 号: 3 ページ: 510-514
  • DOI: 10.1016/j.jlumin.2010.09.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy Transfer between Excitons and Plasmons in Semiconductor-Metal Hybrid Nanostructures (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Kanemitsu
  • 雑誌名: J.Lumin. 巻: 131 ページ: 510-514
  • 査読あり
• [雑誌論文] 半導体/金属ナノ粒子ハイブリッド構造における新しい光学現象 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金光義彦
  • 雑誌名: Electrochemistry 巻: 79 ページ: 103-107
  • NAID: 10027415747
• [雑誌論文] Photoluminescence Spectra and Dynamics of Al3+-and Ag+-Doped CdS Nanocrystals (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Ishizumi and Y. Kanemitsu
  • 雑誌名: Physical Society of Japan 巻: 79 号: 9 ページ: 093706-093706
  • DOI: 10.1143/jpsj.79.093706
  • NAID: 40017284127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multicarrier Recombination and Energy Transfer in Mn-Doped CdSNanocrystals Studied by FemtosecondPump-Probe Spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Taguchi, A. Ishizumi, and Y. Kanemitsu
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 79 号: 6 ページ: 063710-063710
  • DOI: 10.1143/jpsj.79.063710
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescence Spectra and Dynamics of Al^<3+>- and Ag^+-Doped CdS Nanocrystals (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Ishizumi
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 巻: 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multicarrier Recombination and Energy Transfer in Mn-Doped CdS Nanocrystals Studied by Femtosecond Pump-Probe Spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Taguchi
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 巻: 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Luminescence and energy-transfer mechanisms in Eu^<3+>-doped GaN epitaxial films (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Higuchi
  • 雑誌名: Physical Review B 81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blinking Behavior of Surface-Defect and Impurity Luminescence in Nondoped and Mn<SUP>2+</SUP>-Doped CdS Nanocrystals (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Ishizumi and Y. Kanemitsu
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ 巻: 78 号: 8 ページ: 083705-083705
  • DOI: 10.1143/jpsj.78.083705
  • NAID: 130005437543
  • ISSN: 0031-9015, 1347-4073
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blinking Behavior of Surface-Defect and Impurity Luminescence in Nondoped and Mn^<2+>-Doped CdS Nanocrystals (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Ishizumi
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 78
  • 査読あり
• [学会発表] Si_<1-x>Ge_xナノ粒子の量子化オージェ再結合ダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 上田慧
  • 学会等名: 第22回光物性研究会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] CdS/CdTeヘテロダイマーナノ粒子の超高速キャリアダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 田口誠二
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学(富山県)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] CdS/CdTeヘテロダイマー量子ドットの超高速電荷移動ダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 田口誠二
  • 学会等名: 2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形県)
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] Si_<1-x>Ge_xナノ粒子のキャリア緩和ダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 上田慧
  • 学会等名: 2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形県)
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] High-Density Carrier Dynamics in Ge/Si Quantum Dots Studiedby Time-Resolved Photoluminescence Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Tayagaki, K. Ueda, S. Fukatsu, Y. Kanemitsu
  • 学会等名: 24th International Conference on Amorphous and Nanocrystalline Semiconductors
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
  • 年月日: 2011-08-22
• [学会発表] High-Density Carrier Dynamics in Ge/Si Quantum Dots Studied by Time-Resolved Photoluminescence Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Tayagaki
  • 学会等名: 24th International Conference on Amorphous and Nanocrystalline Semiconductors (ICANS 24)
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
  • 年月日: 2011-08-22
• [学会発表] Photoluminescence Enhancement of Single-walled Carbon Nanotube Using Localized Plasmon Resonance Effect (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Matsuda
  • 学会等名: 4th Workshop on Nanotube Optics and Nanospectroscopy (WONTON' 11)
  • 発表場所: Bordeaux, France
  • 年月日: 2011-05-29
• [学会発表] CdSeナノロッドの量子化オージェ再結合ダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 田口誠二
  • 学会等名: 第21回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2010-12-11
• [学会発表] 局在表面プラズモンによる単層カーボンナノチューブの発光増強 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂下健郎
  • 学会等名: 第21回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] Shape Dependence of Biexciton Recombination Dynamics in CdSe Nanocrystals (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Taguchi
  • 学会等名: International Symposium on Molecular Nanotechnology
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] Ge/Si量子ドットにおける発光特性のアニーリング依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上田慧
  • 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: 2010-09-25
• [学会発表] CdSeナノ粒子における励起子分子の形状依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田口誠二
  • 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: 2010-09-23
• [学会発表] Mn^<2+>をドープしたCdSナノ粒子における多体キャリア再結合とエネルギー移動過程 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田口誠二
  • 学会等名: 2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] Ge/Si量子ドットの光学特性とアニーリング効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上田慧
  • 学会等名: 2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] Photocarrier Dynamics in Mn-Doped CdSNanocrystal Quantum Dots : Energy Transfer versus Auger Recombination (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Taguchi, A. Ishizumi, Y. Kanemitsu
  • 学会等名: 30th International Conference on the Physics of Semiconductors
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2010-07-29
• [学会発表] Photocarrier dynamics in Mn-doped CdS nanocrystal quantum dots: Energy transfer versus Auger recombination (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Taguchi
  • 学会等名: 30th International Conference on the Physics of Semiconductors (ICPS 2010)
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2010-07-29
• [学会発表] Energy Transfer between Excitons and Plasmonsin Semiconductor-Metal Hybrid-Nanostructures (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Kanemitsu and K. Matsuda
  • 学会等名: 17th International Conference on Dynamical Processes unexcited States of Solids
  • 発表場所: Argonne, USA
  • 年月日: 2010-06-21
• [学会発表] Energy Transfer Dynamics inMn2+-Doped CdS Nan crystals (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Taguchi, A. Ishizumi, and Y. Kanemitsu
  • 学会等名: 17thInternational Conference on Dynamical Processes in Excited States of Solids
  • 発表場所: Argonne, USA
  • 年月日: 2010-06-21
• [学会発表] Energy transfer between excitons and plasmons in semiconductor-metal hybrid-nanostructures (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Matsuda
  • 学会等名: 17th International Conference on Dynamical Processes in Excited States of Solids (DPC'10)
  • 発表場所: Argonne, USA(招待講演)
  • 年月日: 2010-06-21
• [学会発表] Energy Transfer Dynamics in Mn^<2+>-doped CdS Nanocrystals (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Taguchi
  • 学会等名: 17th International Conference on Dynamical Processes in Excited States of Solids (DPC'10)
  • 発表場所: Argonne, USA
  • 年月日: 2010-06-21
• [学会発表] Study of Magneto-Optical Properties and Carrier Dynamics in Mn2+-Doped CdS Nanocrystals (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Taguchi, A. Ishizumi, T. Tayagaki, and Y. Kanemitsu
  • 学会等名: Materials Reserch Society Fall Meeting
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] Study of Magneto-optical Properties and Carrier Dynamics in Mn^<2+>-doped CdS Nanocrystals (2009)
  • 著者名/発表者名: 田口誠二
  • 学会等名: Materials Research Society Fall Meeting
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] MnドープしたCdS/ZnSナノ粒子の高密度光励起状態 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田口誠二
  • 学会等名: 日本物理学会 2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学黒髪キャンパス
  • 年月日: 2009-09-27
• [図書] Nan electronics and Nanphotonics (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Kanemitsu
  • 出版者: CRC Press
• [図書] Handbook of Nanophysics : Nanoelectronics and Nanophotonics, (Klaus D.Sattler, editor) (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Kanemitsu
  • 出版者: CRC Press
• [備考]
  • URL: http://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~opt-nano/
• [備考]
  • URL: http://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~opt-nano/
• [備考]
  • URL: http://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~opt-nano/
• [備考]
  • URL: http://www.scl.kyoto-u.ac.jp/~opt-nano/index.html