| 研究課題/領域番号 |
17K05504
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| 研究機関 | 甲南大学 |
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研究代表者 |
市田 正夫 甲南大学, 理工学部, 教授 (30260590)
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| 研究分担者 |
青木 珠緒 (松本珠緒) 甲南大学, 理工学部, 教授 (80283034)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | ナノカーボン / 酸化グラフェン / 光照射効果 / 非線形光学応答 / グラフェン / II-VI族半導体量子ドット |
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| 研究実績の概要 |
我々は、単層カーボンナノチューブなどのナノカーボン系において、非線形光学応答を調べている。本課題では2次元系である酸化グラフェンについて、その非線形光学応答を調べている。これまでの研究で、酸化グラフェンでは、光照射によって非線形光学応答の振る舞いが変化することが明らかとなった。本年度は、酸化グラフェンが還元され、グラフェン化が進むことがわかっているが、単層グラフェンの分散試料についても非線形測定を行い、酸化グラフェンとの比較を行った。また、０次元系として非線形性が大きなII-VI族半導体量子ドットについても、測定を行った。
その結果、1) 酸化グラフェンの3次非線形感受率の虚部は負の値を持ち、吸収飽和が起こっていること、2) 3次非線形感受率を吸収係数で割った性能指数は、低
エネルギー側ほど大きくなっていくこと、3) 光照射が進行するにつれて、3次非線形感受率は大きくなるが、性能指数は減少すること、4) 性能指数のエネルギー依存性や光照射効果は、グラフェン領域サイズや、寿命の変化によって定性的に説明できること、5)サイズが大きくなった極限として単層グラフェンがあるが、その性能指数も光照射による変化の延長上にあること、6) II-VI族半導体では、性能指数はサイズでほぼ説明がなされること、などが明らかになった。
酸化グラフェン試料では試料中にグラフェン領域が量子ディスク状になっていると考えられているが、ディスクサイズが大きいほど性能指数は大きくなっている
が、光照射による還元によってグラフェン領域も大きくなっており、これは、エネルギー依存性から得られた結果と矛盾している。光照射によって欠陥生成な
ど、新たな緩和が発生しており、II-VI族半導体量子ドットとは異なっていると考えられる。
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