| 研究課題/領域番号 |
19K15453
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分30010:結晶工学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
嶋 紘平 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (40805173)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 酸化亜鉛 / 分布ブラッグ反射鏡 / 微小共振器 / ヘリコン波励起プラズマ / 励起子ポラリトン / ポラリトンレーザ― |
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| 研究成果の概要 |
超低閾値なコヒーレント光源として期待されるポラリトンレーザの発振を、室温かつ電流注入により実現することを目指した。本研究の成果は(1)室温で共振器ポラリトンが存在可能なチップサイズ酸化亜鉛(ZnO)微小共振器の実現および(2)電流注入型ポラリトンレーザ構造の試作とダイオードの整流特性の確認である。なかでも共振器ポラリトンが励起直径80 umという比較的広い領域において観測されたこと、さらに微小共振器の面内（10x5 mm2）の至る場所で観測されたことは世界初の成果である。電流注入によるポラリトンレーザ発振までは至らなかったが、それを達成するための道筋を立てた。
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| 自由記述の分野 |
結晶工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は(1)室温で共振器ポラリトンが存在可能なチップサイズ酸化亜鉛(ZnO)微小共振器の実現および(2)電流注入型ポラリトンレーザ構造の試作と整流特性の確認である。今後ポラリトンレーザ発振まで実現できれば「ポラリトンレーザは既存の半導体レーザと比較して省電力化に寄与するか」という学術的問いに答えられる。本デバイスはワイドギャップ半導体であるZnOの特徴を活かした近紫外線領域の省電力発光素子に応用できると考えられる。演色性に優れた自然な白色照明、高密度光情報記録素子、次世代量子情報通信素子への応用等、電子・環境・情報通信分野に貢献できる可能性があり、産業上のインパクトは計り知れない。
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