半導体ナノ構造による励起子プラズモンポラリトンの実現とその発光特性

• 研究課題/領域番号: 22710086
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 小田 勝 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 助教 (30345334)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: ナノ構造化学 / 表面プラズモン / 励起子 / 励起子プラズモンポラリトン / 半導体量子構造 / 半導体ナノ構造 / 量子ドット

研究概要

半導体中の励起子とプラズモンとの強い相互作用により、両者が真に強く結合してコヒーレントに混成した"励起子プラズモンポラリトン(強結合EPP状態)"の実現に向けて、特定の波長に極めて強い振動子強度を持つ半導体量子構造と、金属薄膜とを組み合わせた新たな半導体複合量子構造を設計・作製した。この量子構造を用いて、これまで殆ど観測例の無い、強結合EPP状態の室温での実現に成功し、その発光特性の検出・解析を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis, characterization and its photoluminescence properties of group I-III-VI_2 CuInS_2 nanocrystals (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaru Oda, Tomotari Miyaoka, Suhei Yamada, and Toshiro Tani
  • 雑誌名: Phys. Procedia 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Room-temperature fluorescence lifetime of pseudoisocyanine(PIC) J excitons with various aggregate morphologies in relation to microcavity polariton formation (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuki Obara, M. Saitoh, Masaru Oda, and Toshiro Tani
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: Vol.13 号: 5 ページ: 5851-5865
  • DOI: 10.3390/ijms13055851
  • NAID: 120005899333
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, characterization and its photoluminescence properties of group I-III-VI_2 CuInS_2 nanocrystals (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaru Oda, Tomotari Miyaoka, Shuhei Yamada, Toshiro Tani
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Versatile implementation in angle-resolved optical microscopy : Its application to local spectrometry of microcavities with PIC-J-aggregates (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuki Obara, M. Saitoh, Masaru Oda, and Toshiro Tani
  • 雑誌名: International Journal of Spectroscopy 巻: Vol.2011 号: 1 ページ: 523017-523017
  • DOI: 10.1155/2011/523017
  • 査読あり
• [雑誌論文] J会合体微小共振器による共振器ポラリトンの形成とその光学特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小原祐樹, 斉藤慶太, 小田勝, 谷俊朗
  • 雑誌名: 高分子論文集 巻: Vol.68 ページ: 97-114
  • NAID: 10027972080
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous reflection properties in high density limit fibril shaped PIC-J aggregates in microcavity structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuki Obara, M. Saitoh, Masaru Oda, and Toshiro Tani
  • 雑誌名: Physica Status Solidi(c) 巻: Vol.8 号: 2 ページ: 595-597
  • DOI: 10.1002/pssc.201000586
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescence properties of CdSe/ZnS/TOPO nanocrystals in full-and half-microcavity structures (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaru Oda, Hiroyuki Kazita, Yuki Obara and Toshiro Tani
  • 雑誌名: Phys. Status Solidi(c) 巻: Vol.8 号: 2 ページ: 423-425
  • DOI: 10.1002/pssc.201000526
  • NAID: 120006518081
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescence properties of CdSe/ZnS/TOPO nanocrystals in full- and half-microcavity structures (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaru Oda
  • 雑誌名: Phys.Status Solidi (c) 巻: 8 ページ: 423-425
  • NAID: 120006518081
  • 査読あり
• [学会発表] 自己無撞着に求められた実効誘電率による表面プラズモン波数の高速な計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 棗田昌尚
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木)
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] Quantum Size Effects And Photoluminescence Dynamics Of Excitons Confined In Group I-III-IV_2 CuInS_2 Nanocrystals (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaru Oda, Tomotari Miyaoka, Sachio Naemura, Toshiro Tani
  • 学会等名: The Int.Conf.on Luminescence & Optical Spectroscopy of Condensed Matter 2011 (ICL'11)
  • 発表場所: Michigan大学(USA)
  • 年月日: 2011-06-29
• [学会発表] Increased J-aggregate Density Effect on Polariton Features in Microcavity Structures (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuki Obara, Keita Saitoh, Masaru Oda, Toshiro Tani
  • 学会等名: The Int.Conf.on Luminescence & Optical Spectroscopy of Condensed Matter 2011 (ICL'11)
  • 発表場所: Michigan大学(USA)
  • 年月日: 2011-06-28
• [学会発表] PIC-J会合体を用いた有機微小共振器の発光と光散乱 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小田勝
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木)
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] PIC-J会合体微小共振器のポラリトン光学特性における会合体密度による効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小原祐樹
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木)
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] Photoluminescence properties of single and ensemble CuInS_2/ZnS core-shell nanocrystals (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaru Oda
  • 学会等名: The XIII Linz Winter Workshop 2011
  • 発表場所: リンツ(オーストリア)
  • 年月日: 2011-02-05
• [学会発表] 単一CdSe系量子ドットの発光特性:発光スペクトル計測と発光偏光計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 荒木大輔
  • 学会等名: 第21回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学(大阪)
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] PIC-J会合体微小共振器の短パルス励起発光特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 斉藤慶太
  • 学会等名: 第21回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学(大阪)
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] PIC-J会合体微小共振器の高濃度極限におけるポラリトン状態消失の可能性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小原祐樹
  • 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(大阪)
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Synthesis, characterization and its photoluminescence properties of chalcopyrite CuInS_2 nanocrystals (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaru Oda
  • 学会等名: The XIVth International Symposium on Luminescence Spectrometry(ISLS 2010)
  • 発表場所: プラハ(チェコ)
  • 年月日: 2010-07-16
• [学会発表] Angle-resolved optical microscopy and its application to local spectrometry of PIC J-aggregates and their fibril-shaped structures in microcavities (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuki Obara
  • 学会等名: The XIVth International Symposium on Luminescence Spectrometry(ISLS 2010)
  • 発表場所: プラハ(チェコ)
  • 年月日: 2010-07-14
• [学会発表] Synthesis, characterization and its photoluminescence properties of chalcopyrite CuInS_2 nanocrystals (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaru Oda
  • 学会等名: The XIVth International Symposium on Luminescence Spectrometry (ISLS 2010)
  • 発表場所: プラハ(チェコ)
  • 年月日: 2010-07-10
• [学会発表] Photoluminescence properties of CdSe/ZnS/TOPO nanocrystals in full-and half-microcavity structures (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaru Oda
  • 学会等名: The 37th International Symposium on Compound Semiconductors(ISCS 2010)
  • 発表場所: 香川(日本)
  • 年月日: 2010-06-04
• [学会発表] Photoluminescence properties of CdSe/ZnS/TOPO nanocrystals in full- and half-microcavity structures (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaru Oda
  • 学会等名: The 37th International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS 2010)
  • 発表場所: 香川(日本)
  • 年月日: 2010-06-04
• [学会発表] Possible strong coupling destruction in high density limit fibril shaped PIC-J aggregates in microcavity structures (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuki Obara
  • 学会等名: The 37th International Symposium on Compound Semiconductors(ISCS 2010)
  • 発表場所: 香川(日本)
  • 年月日: 2010-06-01