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金属・半導体ヘテロ構造における光トラッピングとエネルギー伝達の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23760277
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関東京大学

研究代表者

松井 裕章  東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (80397752)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2011年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード量子井戸 / 局在プラズモン / ZnO / 表面プラズモン / 金属ナノ構造 / 酸化物半導体 / ナノ構造体 / 近接場光 / 光エネルギー伝達
研究概要

本研究は、超短波パルス光を用いた時空間分光計測を用いて、ZnO系単一量子井戸内の励起子と、金属ナノ構造近傍に共鳴誘起される局在プラズモンとの動的共鳴現象を解明した。量子井戸内の励起子発光の時間分解分光から、量子井戸と金属間のエネルギー移動が観測された。この現象は、量子井戸内の電子・正孔対の再結合過程が、金属ナノ粒子の存在に強く影響されることを示唆する。半導体層(量子井戸)と金属層間のエネルギー共鳴に必要な時定数は、1.2ns-1である。半導体(励起子)と金属(プラズモン)の光相互作用が可能な空間距離は、40nm程度である。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 4件) 図書 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Lattice strains and polarized luminescence in homoepitaxial growth of a-plane ZnO2012

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: Vol. 101, Issue 23 号: 23 ページ: 231901-5

    • DOI

      10.1063/1.4769036

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The contribution of quantum confinement to optical anisotropy of a-plane Cd0.06Zn0.94O/ZnO quantum wells2012

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui and H. Tabata
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 100

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Heteroepitaxial growth and characterization of ZnO films on Gd3Ga5O12 garnet substrates2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ono, H. Matsui and H. Tabata
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 112 号: 10

    • DOI

      10.1063/1.4767119

    • 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] The contribution of quantum confinement to optical anisotropy of a-plane Cd0.06Zn0.94O/ZnO quantum wells2012

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 100 号: 17 ページ: 171910-4

    • DOI

      10.1063/1.4707384

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Latice strains and polarized photoluminescence in homoepitaxial growth of a-plane ZnO2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Matsui
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 101

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metallic mesh-based terahertz biosensing of single- and double-stranded DNA2012

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

      J. Appl. Phys

      巻: 112 号: 9 ページ: 094702-9

    • DOI

      10.1063/1.4761966

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical dynamics and energy transfer in a hybrid structure of Cd0.08Zn0.92O quantum wells2011

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui, W. Nomura, T. Yatsui, M. Ohtsu and H. Tabata
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 36 ページ: 3537-3579

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Surface plasmon modes guided by Ga-doped ZnO layers bounded by different dielectrics2011

    • 著者名/発表者名
      W.Badalawa,H.Matsui,A.Ikehata,and H.Tabata
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett

      巻: 99 号: 1 ページ: 11913-11913

    • DOI

      10.1063/1.3608313

    • URL

      http://dx.doi.org/10.1063/1.3608313

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-plane polarized light emissions in non-polar m-plane CdxZnO/ZnO quantum wells2011

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui and H. Tabata
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 99

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Optical dynamics and energy transfer in a hybrid structure of Cd0.08Zn0.92O quantum wells and proximal Ag nanostructures2011

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui, W. Nomura, T. Yatsui, M. Ohtsu and H. Tabata
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 36 ページ: 3537-3579

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-plane light polarization in nonpolarm-plane CdxZn1-xO/ZnO quantum wells2011

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui and H. Tabata
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett.

      巻: 98 号: 26 ページ: 261902-261902

    • DOI

      10.1063/1.3603931

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation between structural and luminescent properties ofEu31-doped2011

    • 著者名/発表者名
      W. Badalawa,H.Matsui,T.Osone, N.Hasuike, H. Harima, and H.Tabata
    • 雑誌名

      J.Appl. Phys

      巻: 109 号: 5 ページ: 53502-53502

    • DOI

      10.1063/1.3549633

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metallic-based THz biosensing of single- and double-stranded DNA

    • 著者名/発表者名
      T. Hasebe, S. Kawabe, H. Matsui and H. Tabata
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 112

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Crystal growth and optoelectronics in quantum nanostructures on nonpolar oxides2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Matsui
    • 学会等名
      3th Collaborative conference on Crystal Growth (3CG2013)
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化物材料のナノフォトニクスの可能性2012

    • 著者名/発表者名
      松井裕章
    • 学会等名
      ナノフォトニクスセミナー
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2012-10-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Surface plasmons on oxide nanomaterials: control of plasmon resonance via electron doping2012

    • 著者名/発表者名
      松井裕章 , 田畑仁
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Polarization and electronic structures controlled oxide quantum wells for optoelectronics2012

    • 著者名/発表者名
      H. Matui
    • 学会等名
      The 2nd Swedem-Japan Workshop on Nanophotonics and Related Technology
    • 発表場所
      Kista, Sweden
    • 年月日
      2012-06-19
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 希薄電子系及び強相関電子系を有する金属伝導酸化物の表面プラズモン波:バイオセンシング応用への展開2012

    • 著者名/発表者名
      松井裕章,Wasanthamala Badalawa,池羽田晶文,田畑仁
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2012-03-30
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Functional pathological assessment based on molecular chemical imaging for biomaterials2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Matsui
    • 学会等名
      Nanomedicine 2012
    • 発表場所
      Shenzhen, China
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Surface plamsons of transparent oxides for optical applications2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Matsui
    • 学会等名
      WCAM-2012
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum size effects and light polarization from m-plane CdZnO/ZnO quantum wells2011

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui and H. Tabata
    • 学会等名
      Material Research Society (MRS) Fall meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2011-11-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Surface plasmons on functional oxides and mechanoluminescence2011

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui
    • 学会等名
      International Forum on Mechanoluminescence and Novel Structural Health Diagnosis
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2011-11-11
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Surface plasmon technology based on oxides for new biosensing platform2011

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui
    • 学会等名
      The 2nd Nanomedicine-2011
    • 発表場所
      Shenzhen, China
    • 年月日
      2011-11-04
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Exploitation of sensing applications at dielectric/metallic oxide interface based on transparent oxide plasmonics2011

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui, W. Badalawa, A. Ikehata, and H. Tabata
    • 学会等名
      The 18th International Workshop of Oxide Electronics
    • 発表場所
      Napa, USA
    • 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] 透明酸化物材料の近赤外プラズモニック機能:ヘテロ構造界面を活かした表面吸収振動分光への展開2011

    • 著者名/発表者名
      松井裕章,Wasanthamala Badalawa,池羽田晶文、蓮池紀幸、播磨弘、田畑仁
    • 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
    • 年月日
      2011-03-24
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Surface plasmons on functional oxides and mechanoluminescence2011

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui
    • 学会等名
      Internaitonal Forum on Mechganoluminescence and novel structural health diagnosis 2011(招待講演)
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Surface plasmon technology based on oxides for new biosensing platform2011

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui
    • 学会等名
      Annual World Congress of Nanomediciene 2011(招待講演)
    • 発表場所
      Shenzhen (China)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノフォトニクス分野における酸化物材料の可能性

    • 著者名/発表者名
      松井裕章
    • 学会等名
      ナノフォトニクスセミナー
    • 発表場所
      東京大学工学部2号館
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Growth and electro-magneto-optics of oxide quantum well structures based on ZnO2013

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui and H. Tabata
    • 出版者
      Springer Handbook of Nano-Optics(in press)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [図書] Highly polarized light emissions from oxide quantum nanostructures2013

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui and H. Tabata
    • 出版者
      Nova Science Publisher(in press)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [図書] Springer Handbook of Nano-Optics2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Matsui
    • 総ページ数
      48
    • 出版者
      Growth and electro-magneto-optics of oxide quantum well structures based on ZnO
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] Nova Science Publisher2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Matsui
    • 総ページ数
      25
    • 出版者
      Hihly polarized light emissions from oxide quantum nanostructures
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 応力発光による構造体の新しい診断技術2012

    • 著者名/発表者名
      松井裕章
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      摩擦発光の発光機構
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] Growth and electro-magneto-optics of oxide quantum well structures based on ZnO2012

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui and H. Tabata
    • 総ページ数
      46
    • 出版者
      Springer Publisher
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] 摩擦発光の発光機構2012

    • 著者名/発表者名
      松井裕章
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      エヌ・ティ・エス出版社
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] Highly polarized light emissions from oxide quantum nanostructures2012

    • 著者名/発表者名
      H. Matsui and H. Tabata
    • 総ページ数
      24
    • 出版者
      Nova Science Publisher
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.bioxide.t.u-tokyo.ac.jp

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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