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半導体量子ドット集合系における超短パルス超蛍光の発生メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 26400320
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅰ
研究機関東京理科大学

研究代表者

宮島 顕祐  東京理科大学, 理学部第一部応用物理学科, 准教授 (20397764)

研究分担者 石川 陽  山梨大学, 総合研究部, 准教授 (10508807)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016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)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード超蛍光 / 励起子分子 / 量子ドット / コヒーレンス / 超短パルス / コヒーレンス現象 / 半導体量子ドット / TEM / XRD
研究成果の概要

我々は、励起状態にある二準位系集合体が協同的に光を放出する「超蛍光」と呼ばれる現象を研究対象とし、半導体量子ドット集合系を用いて超蛍光が超短パルス光となって放出される機構を研究した。その結果、我々の試料であるCuCl量子ドット集合系からは他の固体物質と比較しても高温で超蛍光が発生することを明らかにした。これらの特徴は、半導体量子ドットの自然放出寿命が短いため、量子ドット間のコヒーレンス形成が非常に速いことに起因していると考えられる。そして、量子ドットの密度制御などにより、1ps以下となる超短パルス光が発生し得ることを示すことができた。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち謝辞記載あり 4件、 査読あり 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 高密度量子ドット集合体における超蛍光2016

    • 著者名/発表者名
      宮島 顕祐
    • 雑誌名

      光学

      巻: 45 ページ: 167-174

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] CuCl量子ドット集合体における二光子共鳴励起下での励起子分子超蛍光2016

    • 著者名/発表者名
      宮島 顕祐
    • 雑誌名

      ナノ学会会報

      巻: 15 ページ: 1-6

    • NAID

      40021052706

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Theory of Superfluorescence in Highly Inhomogeneous Quantum Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Ishikawa, Kensuke Miyajima, Masaaki Ashida, Tadashi Itoh, Hajime Ishihara
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 85 号: 3 ページ: 034703-034703

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.034703

    • NAID

      40020761424

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Biexciton generation processes for CuCl quantum dot ensembles2016

    • 著者名/発表者名
      Genta Sato, Tatsuro Akatsu and Kensuke Miyajima
    • 雑誌名

      Materials Research Express

      巻: 3 号: 2 ページ: 025002-025002

    • DOI

      10.1088/2053-1591/3/2/025002

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 高密度半導体量子ドット集合体からの励起子分子超蛍光2017

    • 著者名/発表者名
      宮島顕祐,熊谷悠紀,那須雅樹,石川陽
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第37回年次大会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CuCl子ドット集合系におけるシード光照射による超蛍光の発生制御2016

    • 著者名/発表者名
      熊谷悠紀、那須雅樹、宮島顕祐
    • 学会等名
      第27回光物性研究会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シングルショット測定による高密度CuCl量子ドット集合系からの超蛍光の揺らぎの観測2016

    • 著者名/発表者名
      那須雅樹, 熊谷悠紀, 宮島顕祐
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高密度CuCl量子ドット集合系における超蛍光のSingle Shot測定2016

    • 著者名/発表者名
      那須雅樹, 熊谷悠紀, 宮島顕祐
    • 学会等名
      ナノ学会第14回大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] NaCl単結晶中に生成されたCuClナノ結晶の形状と結晶配向2016

    • 著者名/発表者名
      井藤拳, 赤津達郎, 宮島顕祐
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス(宮城県仙台市泉区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Superfluorescence of CuCl Quantum Dots Assembly2015

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Miyajima
    • 学会等名
      Nonequilibrium Phenomena in Complex Matter: new observations and new theories
    • 発表場所
      Krvavec,Slovenia
    • 年月日
      2015-12-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] NaCl単結晶中のCuCl量子ドットのサイズ及び構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      井藤拳、赤津達郎、宮島顕祐
    • 学会等名
      第26回光物性研究会
    • 発表場所
      神戸大学百年記念館(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高密度CuCl量子ドット集合系における励起子分子超蛍光の温度依存性II2015

    • 著者名/発表者名
      熊谷悠紀,佐藤弦太、宮島顕祐、石川陽
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 時間依存射影演算子を用いた超蛍光の理論2015

    • 著者名/発表者名
      石川陽,宮島顕祐
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] NaCl単結晶中のCuCl量子ドットのサイズ及び構造評価2015

    • 著者名/発表者名
      赤津達郎、井藤拳、宮島顕祐
    • 学会等名
      ナノ学会第13回大会
    • 発表場所
      東北大学片平さくらホール(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-05-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] NaCl単結晶中のCuCl量子ドットの結晶評価2015

    • 著者名/発表者名
      赤津達郎、井藤拳、佐藤弦太、宮島顕祐
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      東京都・新宿区・早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高密度CuCl量子ドット集合系における励起子分超蛍光の励起長依存性2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤弦太、赤津達郎、宮島顕祐
    • 学会等名
      第25回光物性研究会
    • 発表場所
      兵庫県・神戸市・神戸大学
    • 年月日
      2014-12-12 – 2014-12-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] CuCl 量子ドット集合系における励起子分子発光の励起スペクトルとその励起密度依存性2014

    • 著者名/発表者名
      赤津達郎、佐藤弦太、宮島顕祐
    • 学会等名
      第25回光物性研究会
    • 発表場所
      兵庫県・神戸市・神戸大学
    • 年月日
      2014-12-12 – 2014-12-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Superfluorescence of Biexcitons in CuCl Quantum Dots2014

    • 著者名/発表者名
      K. Miyajima, K. Ikeda, A. Ishikawa
    • 学会等名
      International Symposium on Recent Progress of Photonic Devices and Materials
    • 発表場所
      兵庫県・神戸市・神戸大学
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Two-Photon Absorption Band and Size-Selective Excitation of Biexcitons Confined in CuCl Quantum Dots2014

    • 著者名/発表者名
      T. Akatsu, G. Sato, K. Miyajima
    • 学会等名
      International Symposium on Recent Progress of Photonic Devices and Materials
    • 発表場所
      兵庫県・神戸市・神戸大学
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] CuCl量子ドット集合系における励起子分子発光の励起スペクトルとその励起密度依存性2014

    • 著者名/発表者名
      赤津達郎, 佐藤弦太, 宮島顕祐
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      愛知県・春日井市・中部大学
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Size-Dependent Energy and Relaxation Process of Biexcitons Confined in CuCl Quantum Dots2014

    • 著者名/発表者名
      Genta Sato, Tatsuro Akatsu, Keigo Ikeda and Kensuke Miyajima
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies
    • 発表場所
      福岡県・福岡市・福岡大学
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] NaCl単結晶中のCuCl量子ドットの作製とアニール効果2014

    • 著者名/発表者名
      宮島顕祐,佐藤弦太,赤津達郎,長田雅海,池田圭吾
    • 学会等名
      ナノ学会第12回大会
    • 発表場所
      京都府・宇治市・宇治おおばくプラザ
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of Excitation Process on Generating Superfluorescence from Biexcitons in Assembly of CuCl Quantum Dots2014

    • 著者名/発表者名
      K. Miyajima, K. Ikeda, G. Sato, and A. Ishikawa
    • 学会等名
      the 7th International Conference on Spontaneous Coherence in Excitonic Systems
    • 発表場所
      神奈川県・足柄下郡箱根町・ザプリンス箱根
    • 年月日
      2014-04-21 – 2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 東京理科大学 理学部応用物理学科 宮島研究室

    • URL

      http://www.rs.tus.ac.jp/miyajima/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 東京理科大学理学部第一部応用物理学科 宮島研究室HP

    • URL

      http://www.rs.tus.ac.jp/miyajima/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-05-15  

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