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半導体ナノ素子における多励起子生成・消滅ダイナミクスの数値実験的研究

研究課題

研究課題/領域番号 24750016
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関京都大学

研究代表者

金 賢得  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (30378533)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード光励起ダイナミクス / ナノマテリアル / 量子凝縮系 / 非平衡現象 / 第一原理分子動力学法 / 量子ドット / 電子移動 / 光電変換効率 / ナノサイエンス / 光電変換 / 国際情報交換、アメリカ / 国際情報交換、カナダ
研究成果の概要

ナノ素子・ナノ複合体内に光励起された電子・正孔・励起子が発現する革新的光励起ダイナミクスを電子―フォノン相互作用まで考慮しながら計算科学的に発見・解明し、光電変換効率を飛躍的に押し上げうる新原理の提案を行った。特に、多励起子生成・消滅ダイナミクス、及び半導体量子ドットから蛍光分子への超高速電子移動反応を実時間で追究することができる新たな第一原理分子動力学法を開発することで、特異的な温度依存性の起源を同定し、超高速電子移動反応の機構を解明した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ab initio analysis of Auger-assisted electron transfer2015

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyeon-Deuk, Joonghan Kim and Oleg V. Prezhdo
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Chemistry Letters

      巻: 6 ページ: 244-249

    • NAID

      120006878501

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Correlations of intra- and inter-molecular dynamics and structure in liquid para-hydrogen2014

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyeon-Deuk and Koji Ando
    • 雑誌名

      Physical. Review B

      巻: 90 ページ: 165132-165132

    • NAID

      120005511087

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantum Molecular Dynamics Simulation of Liquid Para-Hydrogen by Nuclear and Electron Wave Packet Approach2014

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyeon-Deuk and Koji Ando
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics (Rapid Communication)

      巻: 140 ページ: 171101-171101

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Auger-Assisted Electron Transfer from Photoexcited Semiconductor Quantum Dots2014

    • 著者名/発表者名
      Haiming Zhu, Ye Yang, Kim Hyeon-Deuk, Oleg Prezhdo, Marco Califano, Wengqing Zhang, Tianquan Lian
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 14 ページ: 1263-1269

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantum effects of hydrogen nuclei on a structure and a dynamical rearrangement of hydrogen-bond network2014

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyeon-Deuk
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids

      巻: N/A

    • NAID

      120005530935

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Photoexcited Electron and Hole Dynamics in Semiconductor Quantum Dots: Phonon-Induced Relaxation, Multiple Exciton Generation and Recombination2014

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyeon-Deuk
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoexcited Electron and Hole Dynamics in Semiconductor Quantum Dots: Phonon-Induced Relaxation, Multiple Exciton Generation and Recombination2014

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyeon-Deuk, Yoichi Kobayashi and Naoto Tamai
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 5 ページ: 99-105

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence of Phonon-Assisted Auger Recombination and Multiple Exciton Generation in Semiconductor Quantum Dots Revealed by Temperature-Dependent Phonon Dynamics2013

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyeon-Deuk, Yoichi Kobayashi and Naoto Tamai
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: N/A

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoexcited Electron and Hole Dynamics in Semiconductor Quantum Dots: Phonon-Induced Relaxation, Multiple Exciton Generation and Recombination2013

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyeon-Deuk
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: N/A

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exciton Multiplication from First Principles2013

    • 著者名/発表者名
      Heather M. Jaeger, Kim Hyeon-Deuk, and Oleg V. Prezhdo
    • 雑誌名

      Accounts of Chemical Research

      巻: N/A 号: 6 ページ: 1280-1289

    • DOI

      10.1021/ar3002365

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semiquantal Molecular Dynamics Simulation of Hydrogen Bond Dynamics in Water using Spherical Gaussian Wave Packets2013

    • 著者名/発表者名
      Junichi Ono, Kim Hyeon-Deuk and Koji Ando
    • 雑誌名

      International Journal of Quantum Chemistry

      巻: 113 ページ: 356-365

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoexcited electron and hole dynamics in semiconductor quantum dots: phonon-induced relaxation, dephasing, multiple exciton generation and recombination2012

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyeon-Deuk and Oleg V. Prezhdo
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Condensed Matter

      巻: 24 ページ: 363201-363201

    • NAID

      120004873592

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 凝縮水素系における核量子性を取り入れた量子分子動力学法2014

    • 著者名/発表者名
      金賢得
    • 学会等名
      第28回分子シミュレーション討論会
    • 発表場所
      仙台市民会館
    • 年月日
      2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 液体パラ水素の静的・動的物性に顕在化する核量子性2014

    • 著者名/発表者名
      金賢得
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Photo-excited electoron and hole dynamics in nano materials: Phonon-coupled relaxation, charge transfer, and multiple exciton2014

    • 著者名/発表者名
      金賢得
    • 学会等名
      錯体化学会第64回討論会
    • 発表場所
      中央大学甲子園キャンパス
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 凝縮系水素中のミクロな揺らぎに核量子性が与える効果2014

    • 著者名/発表者名
      金賢得
    • 学会等名
      2014年日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Auger-Assisted Electron Transfer from Photoexcited Semiconductor Quantum Dot2014

    • 著者名/発表者名
      金賢得
    • 学会等名
      第17回理論化学討論会
    • 発表場所
      名古屋大学(東山キャンパス)ES総合館
    • 年月日
      2014-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Photoexcited electron and hole dynamics in semiconductor quantum dots:phonon-induced relaxation, charge transfer, and multiple exciton generation and recombination2014

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyeon-Deuk
    • 学会等名
      Asian Conference on Ultrafast Phenomena
    • 発表場所
      Kobe University
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] モデルポテンシャルのいらない液体水素の分子動力学法と書く量子性の効果2014

    • 著者名/発表者名
      金賢得
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Innovative Photo-Excited Electron and Hole Dynamics in Nano Materials: Phonon-Coupled Relaxation, Charge Transfer, and Multiple Exciton Generation/Recombination2013

    • 著者名/発表者名
      金賢得
    • 学会等名
      第6回協定講座シンポジウム 計算生物学と材料科学の融合II
    • 発表場所
      神戸大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ソフトな分子とハードな量子ドットのナノ複合体が実現する超効率的電子移動2013

    • 著者名/発表者名
      金賢得
    • 学会等名
      ソフトマター研究会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Photoexcited electron and hole dynamics in semiconductor quantum dots -electron transfer, phonon-induced relaxation, multiple exciton generation and recombination2013

    • 著者名/発表者名
      金 賢得
    • 学会等名
      九州大学物性理論グループセミナー
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 水素核の量子効果を取り入れた凝集系Molecular Dynamicsシミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      金 賢得
    • 学会等名
      第二回水和ナノ構造研究会
    • 発表場所
      ATI研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Barrierless Multiple Exciton Generation and Recombination in Semiconductor Quantum Dots Originated From Temperature-Dependent Phonon Dynamics2013

    • 著者名/発表者名
      金 賢得
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Multiple Exciton Generation and Recombination Dynamics in Quantum Dots-Effects of Temperature and Ligand Phonon Mode2012

    • 著者名/発表者名
      金 賢得
    • 学会等名
      日本物理学会 2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] SiおよびCdSe量子ドットにおける多励起子生成・消滅のダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      金 賢得
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Photoexcited electron and hole dynamics in semiconductor quantum dots:2012

    • 著者名/発表者名
      Kim, Hyeon-Deuk and O.V. Prezhdo
    • 学会等名
      CCP2012
    • 発表場所
      神戸ポートアイランドセンター
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 半導体量子ドットにおける光励起ダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      Kim, Hyeon-Deuk and O.V. Prezhdo
    • 学会等名
      第26回分子シミュレーション討論会
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 研究者が作成した研究成果に関するwebページ

    • URL

      http://www.kuchem.kyoto-u.ac.jp/organization/member/kim.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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