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2018 年度 実績報告書

ランダム光共振器と半導体励起子の強結合による新奇物理現象の発現

研究課題

研究課題/領域番号 16K17506
研究機関法政大学

研究代表者

中村 俊博  法政大学, 理工学部, 准教授 (90451715)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードレーザー / 酸化亜鉛 / ナノ・マイクロ粒子
研究実績の概要

本研究では、半導体微粒子で構成されるランダム共振器と半導体中の励起子を結合させ、励起子状態を制御することで、従来のランダム構造系では不可能な新奇物理現象の発現を目指している。今年度は、半導体微粒子のランダム共振器の詳細なレーザー特性を評価した。
本研究では、半導体微粒子として、酸化亜鉛粉末を用いる。酸化亜鉛はその優れた発光特性から、有望なレーザー材料として知られており、安価・安全であることから紫外レーザーデバイスへの応用が期待されている。本研究では、酸化亜鉛中に励起される励起子モードとランダムレーザーモードの結合を図るため、簡易に作製可能なランダムレーザーの特徴と、モード制御性を兼ね備えた、凝集体構造の酸化亜鉛ランダムレーザーに着目し、特にマイクロ粒子で構成される数十から数百マイクロメートルオーダーの凝集体におけるランダムレーザー特性を評価した。その結果、ある励起レーザー強度に達すると、凝集体を構成するマイクロ粒子の表面にナノメートルオーダーのナノ構造が形成され、レーザー発振を生じるという結果が得られた。ナノ構造の組成を詳細に解析した結果、大きな組成変化は見られなかった。以上のことから、ランダム構造において自己組織的に最適なレーザー構造が出現し、構造の最適化が成されることを示唆している。本研究の成果から、ランダム構造と励起子との結合に関する構造作製には自律的な構造制御が利用できることを見いだしたといえる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Luminescence Properties of Eu3+-activated TbAlO3 Perovskite Compound Synthesized by Metal Organic Decomposition2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Onishi, T. Nakamura, H. Sone, S. Adachi
    • 雑誌名

      Jpn, J. Appl. Phys.

      巻: 57 ページ: 082601

    • DOI

      10.7567/JJAP.57.082601

    • 査読あり
  • [学会発表] 多孔質シリコンの液中レーザー照射による蛍光ナノ粒子の高収率生成2019

    • 著者名/発表者名
      中村俊博
    • 学会等名
      レーザー学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化物半導体のマイクロ・ナノ構造を用いたランダムレーザーの開発2018

    • 著者名/発表者名
      中村俊博
    • 学会等名
      バルクセラミックスの信頼性に関するワークショップ
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化亜鉛凝集体マイクロ粒子からのランダムレーザーの発振2018

    • 著者名/発表者名
      小松亮介, 齋藤紀子, 山本泰生 , 中村俊博
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] EuドープSrAl2O4蛍光体の発光特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      大串叡壮,中村俊博
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] High-Yield Synthesis of Luminescent Colloidal Silicon Nanocrystals from Porous Silicon2018

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, J. Otsubo, N. Koshida
    • 学会等名
      nanoGe Fall meeting 2018

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公開日: 2019-12-27  

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