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窒化ガリウム(GaN)にイオン注入した希土類元素（Pr・Nd）の発光を利用した量子センサーを実証することが本研究の目的である。まず、共鳴励起条件を明らかにし、効率的にPr・Ndを励起・発光させることに成功した。更に効率的な発光を目指すため、GaN表面にナノピラー構造（高さ500 nm）を形成し、ナノピラー中Prの発光特性を調べた。その結果、直径200 nmの円柱ナノピラーにおいて20倍を超える発光強度の増強が得られた。また、希土類を使った周辺外部温度の計測が可能であることを実証した。計測系の高感度化により、原理的には1個の希土類元素で量子センシングが実現できると考えられる。
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