| 研究領域 | 高次複合光応答分子システムの開拓と学理の構築 |
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| 研究課題/領域番号 |
26107005
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 関西学院大学 |
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研究代表者 |
玉井 尚登 関西学院大学, 理工学部, 教授 (60163664)
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| 研究分担者 |
増尾 貞弘 関西学院大学, 理工学部, 教授 (80379073)
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| 研究協力者 |
片山 哲郎
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| 研究期間 (年度) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| キーワード | 半導体ナノ微粒子 / 励起子素過程 / ハイブリッド / ホットキャリア移動 / 光スイッチング / フェムト秒分光 / プラズモン / 単一微粒子分光 |
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| 研究成果の概要 |
量子閉じ込め次元を制御した種々の半導体ナノ微粒子（SNPs）の励起子素過程と構造との相関を解析すると共に，キャリアの有効活用を目指してアクセプターを接合したハイブリッド系を構築し，キャリア移動素過程をフェムト秒状態選択分光で解明した。その結果，バンド端および高励起状態からのホットキャリア移動と構造との相関を明らかにした。また，ペロブスカイト系の多励起子ダイナミクスとレーザー発振の顕微過渡吸収分光による解析，光応答性分子との接合による発光スイッチングを達成した。さらに，AFMマニピュレーションとプラズモニックナノ構造を用い，単一SNPsからの単一および多光子発光の精密制御に初めて成功した。
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| 自由記述の分野 |
光物理化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
SNPsの励起子素過程と量子閉じ込めの次元性・構造との関係を明らかにする事は，SNPsの発光素子や光電変換素子などへの応用において基盤となる知識を与えるものである。特に，SNPsを利用した高励起状態からのホットキャリア移動を利用すると，従来のバルク半導体を利用した太陽電池の光電変換効率限界30％（Shockley- Queisser限界）を大幅に超える高効率太陽電池が作製可能と考えられる。更に，SNPsの発光スイッチングは超解像顕微鏡技術への応用として，プラズモンを用いた単一SNPの単一発光・多光子発光の精密制御は光通信等の基盤技術として重要であり，本研究の学術的・社会的意義は大きい。
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