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マイクロ構造による励起子安定物質の光学応答制御

研究課題

研究課題/領域番号 22340084
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
研究機関大阪市立大学

研究代表者

中山 正昭  大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30172480)

研究分担者 金 大貴  大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00295685)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2012年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2011年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2010年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードマイクロキャビティ / 銅ハライド / 酸化亜鉛 / 励起子 / キャビティポラリトン / ラビ分裂エネルギー / ポラリトン凝縮 / マイクロピラミッド / ZnO / 分布ブラッグ反射鏡 / ポラリトンレーザー発振 / CuCl / CuI
研究概要

励起子状態が極めて安定な銅ハライドと ZnO を活性層として、薄膜型マイクロキャビティ(微小共振器)を作製し、励起子-光子強結合によるキャビティポラリトンの制御を行った。励起子-光子相互作用を反映するラビ分裂エネルギーを活性層厚と光子場形状によって系統的に制御することに成功し、室温においてもキャビティポラリトンが安定に存在することを実証した。さらに、ポラリトン凝縮に起因するポラリトンレーザー発振を確認した。また、 ZnO マイクロピラミッドの自己組織化成長を確立し、 発光増強効果を確認した。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (61件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 19件) 学会発表 (40件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Photon-field-shape effects on Rabi splitting energies in CuCl microcavities2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kawase, K. Miyazaki, D. Kim, and M. Nakayama
    • 雑誌名

      Eur. Phys. J.

      巻: B 86 号: 2 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1140/epjb/e2012-30505-4

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Rabi-splitting energies of exciton polaritons in CuI microcavities2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nakayama, M. Kameda, T. Kawase, and D. Kim
    • 雑誌名

      Eur. Phys. J.

      巻: B 86 号: 2 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1140/epjb/e2012-30503-6

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Rabi-splitting energies of exciton polaritons in CuI microcavities2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nakayama
    • 雑誌名

      European Physical Journal B

      巻: 86

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photon-field-shape effects on Rabi splitting energies in CuCl microcavities2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kawase
    • 雑誌名

      European Physical Journal B

      巻: 86

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of cavity polaritons in a CuBr microcavity2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanatani, T. Kawase, D. Kim, and M. Nakayama
    • 雑誌名

      Eur. Phys. J.

      巻: B 85 号: 11 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1140/epjb/e2012-30523-2

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature dependence of cavity-polariton energies in ZnO and CuCl microcavities2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kawase, K. Miyazaki, D. Kim, and M. Nakayama
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 112 号: 9 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1063/1.4764327

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Active-layer-thickness dependence of Rabi splitting energies in ZnO microcavities2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kawase, D. Kim, and M. Nakayama
    • 雑誌名

      Phys. Status Solidi

      巻: C 9 号: 8-9 ページ: 1797-1800

    • DOI

      10.1002/pssc.201100583

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Rabi splitting energies in CuCl microcavities with HfO2/SiO2distributed Bragg reflectors2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nakayama, K. Miyazaki, T. Kawase, and D. Kim
    • 雑誌名

      Phys. Procedia

      巻: 29 ページ: 6-11

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2012.03.683

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exciton polaritons in a CuBr microcavity with HfO_2/SiO_2 distributed Bragg reflectors2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nakayama, Y. Kanatani, T. Kawase, and D. Kim
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: B 85 号: 20 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.205320

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of cavity polaritons in a CuBr microcavity2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanatani
    • 雑誌名

      European Physical Journal B

      巻: 85

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cavity polaritons of heavy-hole and light-hole excitons in a CuI microcavity2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nakayama, M. Kameda, T. Kawase, and D. Kim
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: B 83 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of exciton-photon interactions in CuCl microcavities2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nakayama, K. Miyazaki, T. Kawase, and D. Kim
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: B 83 号: 7 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1103/physrevb.83.075318

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exciton polaritons in ZnO microcavities with different active layer thicknesses2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kawase, D. Kim, K. Miyazaki, and M. Nakayama
    • 雑誌名

      Phys. Status Solidi

      巻: B 248 号: 2 ページ: 460-463

    • DOI

      10.1002/pssb.201000620

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cavity polaritons of heavy-hole and light-hole excitons in a CuI microcavity2011

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Nakayama
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 83 号: 23

    • DOI

      10.1103/physrevb.83.235325

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CuClマイクロキャビティにおける励起子ポラリトンの制御2011

    • 著者名/発表者名
      中山正昭
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 46 ページ: 365-371

    • NAID

      40018964340

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoluminescence decay profiles of exciton-exciton scattering in a ZnO thinfilm2011

    • 著者名/発表者名
      Shuji Wakaiki
    • 雑誌名

      Phys.Status Solidi C

      巻: 8 ページ: 116-119

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exciton polaritons in ZnO microcavities with different active layer thicknesses2011

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Kawase
    • 雑誌名

      Phys.Status Solidi B

      巻: 248 ページ: 460-463

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of exciton-photon interactions in CuCl microcavities2011

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Nakayama
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 83

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of distributed Bragg reflectors on temporal stability of CuCl microcavities2010

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Miyazaki
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.

      巻: 49

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of exciton polaritons in a ZnO microcavity2010

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Kawase
    • 雑誌名

      Physica E

      巻: 42 ページ: 2567-2570

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] CuCl マイクロキャビティにおけるラビ分裂エネルギーに対する光子場形状の効果2013

    • 著者名/発表者名
      川上将輝、宮崎健一、川瀬稔貴、 金大貴、中山正昭
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] CuClマイクロキャビティにおけるラビ分裂エネルギーに対する光子場形状の効果2013

    • 著者名/発表者名
      川上将輝
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] CuCl マイクロキャビティにおけるラビ分裂エネルギーに対する光子場形状の効果2012

    • 著者名/発表者名
      川上将輝、 川瀬稔喜、宮崎健一、 金大貴、中山正昭
    • 学会等名
      第23回光物性研究会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2012-12-07
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] CuBrマイクロキャビティにおけるポラリトンレーザー発振2012

    • 著者名/発表者名
      川瀬稔貴、金谷侑佳、市田秀樹、若生周治、金大貴、兼松泰男、中山正昭
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] CuBr マイクロキャビティにおけるラビ分裂エネルギーの制御2012

    • 著者名/発表者名
      金谷侑佳、川瀬稔貴、 金大貴、 中山正昭
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Control of Rabi-splitting energies of exciton polaritons in CuI microcavities2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nakayama, M. Kameda, T. Kawase, and D. Kim
    • 学会等名
      10th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter, Nanostructured and Molecular Materials
    • 発表場所
      Groningen, Netherlands
    • 年月日
      2012-07-04
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Photon-field-shape effects on Rabi splitting energies in CuCl microcavities2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kawase, K. Miyazaki, D. Kim, and M. Nakayama
    • 学会等名
      (10th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter, Nanostructured and Molecular Materials
    • 発表場所
      Groningen, Netherlands
    • 年月日
      2012-07-03
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Characteristics of cavity polaritons in a CuBr microcavity2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanatani, T. Kawase, D. Kim, and M. Nakayama
    • 学会等名
      10th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter, Nanostructured and Molecular Materials
    • 発表場所
      Groningen, Netherlands
    • 年月日
      2012-07-03
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] CuBr マイクロキャビティにおけるポラリトン発光特性2012

    • 著者名/発表者名
      金谷侑佳、川瀬稔貴、 金大貴、 中山正昭
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-25
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] CuBrマイクロキャビティにおけるポラリトン発光特性2012

    • 著者名/発表者名
      金谷侑佳
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 時間分解2光子偏光分光法によるCuCl薄膜及び微小共振器中励起子分子寿命の評価2012

    • 著者名/発表者名
      松浦心平
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ZnOマイクロキャビティにおけるラビ分裂エネルギーの制御2012

    • 著者名/発表者名
      川瀬稔貴
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Photon-field-shape effects on Rabi splitting energies in CuCl microcavities2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kawase
    • 学会等名
      10th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter, Nanostructured and Molecular Materials
    • 発表場所
      Groningen (the Netherlands)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of cavity polaritons in a CuBr microcavity2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanatani
    • 学会等名
      10th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter, Nanostructured and Molecular Materials
    • 発表場所
      Groningen (the Netherlands)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Control of Rabi-splitting energies of exciton polaritons in CuI microcavities2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nakayama
    • 学会等名
      10th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter, Nanostructured and Molecular Materials
    • 発表場所
      Groningen (the Netherlands)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] CuBrマイクロキャビティにおけるラビ分裂エネルギーの制御2012

    • 著者名/発表者名
      金谷侑佳
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] CuBrマイクロキャビティにおけるポラリトンレーザー発振2012

    • 著者名/発表者名
      川瀬稔貴
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] CuClマイクロキャビティにおけるラビ分裂エネルギーに対する光子場形状の効果2012

    • 著者名/発表者名
      川上将輝
    • 学会等名
      第23回光物性研究会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] CuBrマイクロキャビティにおけるラビ分裂エネルギーの制御2012

    • 著者名/発表者名
      金谷侑佳
    • 学会等名
      第23回光物性研究会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] CuBr マイクロキャビティの作製とその光学特性2011

    • 著者名/発表者名
      金谷侑佳、川瀬稔貴、 金大貴、 中山正昭
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] CuBrマイクロキャビティの作製とその光学特性2011

    • 著者名/発表者名
      金谷侑佳
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] CuCl微小共振器中における励起子分子-光子結合状態II2011

    • 著者名/発表者名
      松浦心平
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ZnOマイクロキャビティにおける励起子ポラリトンの光学応答2011

    • 著者名/発表者名
      川瀬稔貴
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2011-09-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Active-layer-thickness dependence of Rabi splitting energies in ZnO microcavities2011

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Kawase
    • 学会等名
      15th Int.Conf.on II-VI Compounds
    • 発表場所
      Mayan Riviera, Mexico
    • 年月日
      2011-08-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Exciton polaritons in ZnOmicrocavities with different active layer thicknesses2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kawase, D. Kim, K. Miyazaki, and M. Nakayama
    • 学会等名
      15th International Conference on II-VI Compounds
    • 発表場所
      Mayan Riviera, Mexico
    • 年月日
      2011-08-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Control of Rabi splitting energies in CuCl microcavities with HfO_2/SiO_2 distributed Bragg reflectors2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nakayama, K. Miyazaki, T. Kawase, and D. Kim
    • 学会等名
      16th International Conference on Luminescence and Optical Spectroscopy of Condensed Matter
    • 発表場所
      Ann Arbor, USA
    • 年月日
      2011-06-29
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Control of Rabi splitting energies in CuCl microcavities with HfO_2/SiO_2 distributed Bragg reflectors2011

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Nakayama
    • 学会等名
      16th Int.Conf.on Luminescence & Optical Spectroscopy of Condensed Matter
    • 発表場所
      University of Michigan, USA
    • 年月日
      2011-06-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] CuI マイクロキャビティにおけるラビ分裂エネルギーの制御2011

    • 著者名/発表者名
      亀田正信,川瀬稔貴, 金大貴, 中山正昭
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ZnO マイクロキャビティにおけるキャビティポラリトンに対する 2s 励起子状態の寄与2011

    • 著者名/発表者名
      川瀬稔貴、金大貴、中山正昭
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] CuCl微小共振器における励起子分子の観測2010

    • 著者名/発表者名
      松浦心平
    • 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
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ZnOマイクロキャビティにおける励起子-光子相互作用の制御2010

    • 著者名/発表者名
      川瀬稔貴
    • 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
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ZnO マイクロキャビティにおける励起子-光子相互作用の制御2010

    • 著者名/発表者名
      川瀬稔貴、金大貴、中山正昭
    • 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
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] HfO_2/SiO_2 DBR型CuIバルクマイクロキャビティの光学特性2010

    • 著者名/発表者名
      亀田正信
    • 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
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] HfO_2/SiO_2 DBR 型 CuI マイクロキャビティの光学特性2010

    • 著者名/発表者名
      亀田正信、川瀬稔樹、 金大貴、 中山正昭
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] HfO_2/SiO_2 DBR型CuIマイクロキャビティの光学特性2010

    • 著者名/発表者名
      亀田正信
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 四光波混合法によるCuCl微小共振器中の励起子分子の観測2010

    • 著者名/発表者名
      松浦心平
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ZnOマイクロキャビティにおけるラビ分裂エネルギーの制御2010

    • 著者名/発表者名
      川瀬稔貴
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ZnO マイクロキャビティにおけるラビ分裂エネルギーの制御2010

    • 著者名/発表者名
      川瀬稔貴,金大貴,中山正昭
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Exciton polaritons in ZnOmicrocavities with different active layer thicknesses2010

    • 著者名/発表者名
      T. Kawase, D. Kim, K. Miyazaki, and M. Nakayama
    • 学会等名
      9th International Conference on Excitonic and Photonic Processes in Condensed and Nano Materials
    • 発表場所
      Brisbane, Australia
    • 年月日
      2010-07-14
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Exciton polaritons in ZnO microcavities with different active layer thicknesses2010

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Kawase
    • 学会等名
      9th Int.Conf.on Excitonic and Photonic Processes in Condensed and Nano Materials
    • 発表場所
      Brisbane, Australia
    • 年月日
      2010-07-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.a-phys.eng.osaka-cu.ac.jp/hikari-g/nakayama/nakayama.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2020-05-15  

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