| 研究課題/領域番号 |
20K15112
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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28010:ナノ構造化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
小澤 大知 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 基礎科学特別研究員 (30756060)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | カーボンナノチューブ / 単一光子源 / 発光中心 / 化学反応 / 励起子 / 低次元ナノ物質 / 量子光源 / 欠陥制御 |
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| 研究成果の概要 |
Si基板の溝に架橋されたナノチューブを合成したうえで、発光中心の導入に取り組んだ。ヨードベンゼンの蒸気を用いた気相光化学反応法により、架橋カーボンナノチューブの化学修飾を行う手法を実証した。発光中心の導入は、反応前後で同じナノチューブの発光スペクトルを比較することで確認した。反応後は量子欠陥からの発光を示すピークが新たに観測された。さらに、同様の発光分光測定を2000本以上のカーボンナノチューブに対して行うことで、ナノチューブの直径ごとの反応性や発光特性が明らかになった。
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| 自由記述の分野 |
ナノ光物性
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、気相化学反応法を用いて架橋カーボンナノチューブに量子欠陥を導入できることを実証した。架橋カーボンナノチューブへの気相化学反応が可能になったことで、反応分子数の精密なコントロールが実現し、単一分子レベルで量子欠陥を導入できる技術への道が開けた。本手法は、カーボンナノチューブの長さ1μmあたり1～2個という、非常に低密度の欠陥が導入できる点で重要である。今後さらに反応条件を最適化し、カーボンナノチューブ1本に対して量子欠陥が1個だけ存在する構造が作製できれば、単一光子源としての性能向上につながると期待できる。
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