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2023 年度 実績報告書

自己組織性有機無機量子井戸を用いたキャビティポラリトンデバイス

研究課題

研究課題/領域番号 18K04927
研究機関佐賀大学

研究代表者

江良 正直  佐賀大学, 理工学部, 准教授 (30191927)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
キーワードハロゲン化鉛系ペロブスカイト / キャビティポラリトン / ハイブリッド励起子 / 有機・無機量子井戸 / Langmuir-Blodgett法 / レーザー / 非線形光学材料 / 太陽電池
研究実績の概要

ラングミュア―ブロージェット法を用いた高品質ハロゲン化鉛系層状ペロブスカイト量子井戸薄膜の新しい作製法としてスクイーズドアウト法及び気水界面移行法の二つの手法を確立した。この手法を用いて作製した誘電体ミラー/層状ペロブスカイト量子井戸膜/バッファー層/アルミミラーからなるポラリトンデバイスにおいてラビ分裂が110 meV以上であることを確認し、層状ペロブスカイト量子井戸薄膜を用いたポラリトンデバイスの室温駆動の可能性を示した。
また、新しいポラリトンデバイス材料として、有機半導体のフレンケル励起子と無機半導体のワニエ励起子が結合したハイブリッド励起子系構築を試みた。ハイブリッド励起子の実現のためには、フレンケル励起子及びワニエ励起子の遷移モーメントが平行になるように配向を制御することが必要不可欠である。これを実現するため、かさ高い有機半導体の配向を制御し、有機層に導入する手法として分子LEGO法を提案し実験的に実証した。これにより、ハロゲン化鉛系層状ペロブスカイト量子井戸を用いたハイブリッド励起子系のポラリトンデバイス応用の可能性を示した。このハイブリッド励起子系は非線形光学材料としても期待される。
加えて、ハロゲン化鉛系ペロブスカイトの作製法として、水を溶媒として用いる手法を見出した。これまで、ハロゲン化鉛系ペロブスカイトは水により劣化するのが常識であったが、この常識を翻す新しい作製法である。これにより、耐水性に優れかつ、毒性の高い極性溶媒を使わない環境に優しいハロゲン化鉛系ペロブスカイトを用いたデバイス、特に太陽電池への応用が期待される。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 環境に優しいハロゲン化鉛系ペロブスカイト太陽電池作製2024

    • 著者名/発表者名
      江良正直
    • 雑誌名

      太陽エネルギー

      巻: 50 ページ: 25-29

  • [雑誌論文] Environmentally friendly synthesis of lead halide perovskites using aqueous solutions2023

    • 著者名/発表者名
      Masanao Era, Yohei Kariya
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 62 ページ: 118001-1-4

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ad0918

    • 査読あり
  • [学会発表] 分子LEGO法により発色団を導入した臭化鉛系層状ペロブスカイト量子井戸薄膜における超構造形成2024

    • 著者名/発表者名
      江良正直、山本康司、大久保一樹、土井雅人
    • 学会等名
      第71回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] キラル剤を添加したフルオレン系液晶性有機半導体の相転移挙動と光学特性2024

    • 著者名/発表者名
      江良正直,岡崎悠樹, 奥村泰志, 菊地裕嗣
    • 学会等名
      第71回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] 分子LEGO法によるアントラセン発色団を導入した臭化鉛系層状ペロブスカイト有機・無機量子井戸薄膜の作製及びその構造、光学特性2023

    • 著者名/発表者名
      江良正直、山田貴徳、土井雅人
    • 学会等名
      第84回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] ブルー相フォトニック結晶構築のためのフルオレン誘導体有機半導体液晶の合成とその相転移挙動及び光学特性2023

    • 著者名/発表者名
      江良正直、岡崎悠樹
    • 学会等名
      第84回応用物理学会秋季学術講演会

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公開日: 2024-12-25  

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