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2011 年度 実績報告書

ナノからバルクへのクロスオーバー領域における新しい光機能の探索

研究課題

研究課題/領域番号 21340085
研究機関大阪府立大学

研究代表者

石原 一  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (60273611)

研究分担者 沈 用球  大阪府立大学, 工学研究科, 助教 (20336803)
芦田 昌明  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (60240818)
一宮 正義  大阪歯科大学, 歯学部, 助教 (00397621)
キーワード励起子 / ポラリトン / CuCl / 薄膜 / 四光波混合分光 / 励起子超放射 / 輻射緩和 / 位相緩和
研究概要

昨年度まで、高品質CuCl薄膜を用いた四光波混合実験により、この試料がこれまでの光学応答理論の標準を遙かに超えた超高速輻射緩和を起こすことを明らかにしてきた。これはこのサイズ領域特有の電子波動と光波動の空間インタープレイに基づいた広域相互作用により起こる現象であるが、この高速緩和は室温での純位相緩和のスピードを凌ぐ可能性があるため、22年度は励起子共鳴光学応答が室温で実現する可能性を追及した。この結果、室温でのコヒーレント非線形光学応答が観測された。このため、当初、23年度は、非縮退誘導励起型RHPS観測に取り組むべく、測定系の構築に注力する予定であったが、22年度に観測された現象のポテンシャルをさらに追求するための研究ヘリソースを割り振った。特に、室温で得られた信号をさらに再現性良く得るために高品質薄膜の安定した生成を目指し、これまで得られた中で最高品質の薄膜が作製出来るようになった。また、この薄膜より、ルミネッセンスでは通常観測されないような明瞭な閉じ込めポラリトン準位が観測された。さらに理論では将来の超高速信号観測備えてKerr回転測定を解析するための理論枠組みを完成した。これは、これまで四光波混合などで信号の高速性は確認できていたが、信号の強さの確認が課題であったことを受け、回転角からそれを明らかにする方法を検討したものである。特に励起子波動関数が結晶中に長距離に広がり非局所性が重要となる条件でKerr回転測定を計算する手法としては初めての結果である。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Room-temperature degenerate four-wave mixing in CuCl thin films2011

    • 著者名/発表者名
      M. Ichimiya, K. Mochizuki, M. Ashida, H. Yasuda, H. Ishihara and T. Itoh
    • 雑誌名

      physica status solidi B

      巻: 248 ページ: 456-459

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient radiative recombination of multinode-type excitons up to room temperature in CuCl thin films2011

    • 著者名/発表者名
      M. Ichimiya, K. Mochizuki, M. Ashida, H. Yasuda, H. Ishihara and T. Itoh
    • 雑誌名

      Journal of Luminescence

      巻: 131 ページ: 498-501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coherent Nonlinear Response Surviving at Room Temperature Caused by Ultrafast Radiative Decay of Confined Excitons2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ashida, M.Ichimiya, K.Mochizuki, H.Yasuda, H.Ishihara, T.Itoh
    • 雑誌名

      Ultrafast Phenomena XVII

      ページ: 302-304

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature dependence of dielectric function and optical transitions in TlInSe_2 and TlGaTe_22011

    • 著者名/発表者名
      Y.Shim, H.Aoh, J.Sakamoto, K.Wakita, N.Mamedov
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 9 ページ: 2852-2854

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2010.11.077

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of entangled-photon pairs from biexcitons in CuCl thin films : Nano-to-bulk crossover regime2011

    • 著者名/発表者名
      M.Bamba, H.Ishihara
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 84 ページ: 045125

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.84.045125

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic ellipsometry studies of CdS:O layers for solar cells2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Shim, J.Sakamoto, A.Suzuki, K.Khalilova, K.Wakita, N.Mamedov, A.Bavramov, E.Huseynovand, I.Hasanov
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 50 ページ: 05FC14 (1-3)

    • DOI

      10.1143/JJAP.50.05FC14

    • 査読あり
  • [学会発表] Rabi分裂エネルギーを抑制したCuCl微小共振器における共振器ポラリトンの光学特性と時間応答2012

    • 著者名/発表者名
      吉野慎吾、大畠梧郎、沈用球、石原一、溝口幸司
    • 学会等名
      日本物理学会・2012年春季大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] 時間分解2光子偏光分光法によるCuCl薄膜及び微小共振器中励起子分子寿命の評価2012

    • 著者名/発表者名
      松浦心平、三森康義、小坂英男、枝松圭一、宮崎健一、金谷侑佳、金大貴、中山正昭、大畠梧郎、岡寿樹、安食博志、石原一
    • 学会等名
      日本物理学会・2012年春季大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] 励起子弱閉じ込め薄膜における超高速光力-応答の理論2012

    • 著者名/発表者名
      岡本尚也、高橋和貴、石原一
    • 学会等名
      日本物理学会・2012年春季大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] CuCl量子ドット集合系における励起分子超蛍光の発生機構2012

    • 著者名/発表者名
      池田圭吾、松田卓也、石川陽、石原一、芦田昌明、宮島顕祐
    • 学会等名
      日本物理学会・2012年春季大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] CuCl微小共振器における面内方向膜厚揺らぎの解析2011

    • 著者名/発表者名
      吉野慎吾、大畠梧郎、久津輪武史、沈用球、石原一、溝口幸司
    • 学会等名
      第22回光物性研究会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県)
    • 年月日
      2011-12-10
  • [学会発表] 分光エリプソメトリによるCdS:O薄膜の光学定数評価2011

    • 著者名/発表者名
      北野敦資、沈用球、脇田和樹、N.Mamedov、A.Bayramov、E.l Huseynov、K.Khalilova、I.Hasanov
    • 学会等名
      多元系機能材料研究会2011年年末講演会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県)
    • 年月日
      2011-12-09
  • [学会発表] CuCl薄膜中閉じ込め励起子系における光力一応答の実時間解析2011

    • 著者名/発表者名
      岡本尚也、高橋和貴、石原一
    • 学会等名
      第22回光物性研究会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県)
    • 年月日
      2011-12-09
  • [学会発表] Nanostructure and photoluminescence of CdS:O thin films obtained by cathode sputtering2011

    • 著者名/発表者名
      R.Asaba, A.Suzuki, K.Wakita, Y.Shim, N.Mamedov, A.Bayramov, E.Huseynov
    • 学会等名
      21st International Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC-21)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2011-11-29
  • [学会発表] Ultrafast and efficient photoresponse up to room temperature by coherent coupling between excitons and radiation wave2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ichimiya, H.Yasuda, M.Ashida, K.Mochizuki, H.Ishihara, T.Itoh
    • 学会等名
      24th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2011)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2011-10-27
  • [学会発表] CuCl微小共振器中における励起子分子?光子結合状態II2011

    • 著者名/発表者名
      松浦心平、三森康義、小坂英男、枝松圭一、宮崎健一、金大貴、中山正昭、大畠梧郎、岡寿樹、安食博志、石原一
    • 学会等名
      日本物理学会・2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-23
  • [学会発表] CuCl微小共振器における面内不均一性の効果2011

    • 著者名/発表者名
      吉野慎吾、大畠梧郎、久津論武史、沈用球、石原一、溝口幸司
    • 学会等名
      日本物理学会・2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] Optical properties of CdS:O thin films with nanocrystals2011

    • 著者名/発表者名
      K.Wakita, A.Suzuki, Y.Shim, N.Mamedov, A.Bayramov, E.Huseynov, I.Hasanov
    • 学会等名
      European Congress and Exhibition on Advanced Materials and Processes (EUROMAT2011)
    • 発表場所
      Montpellier, France
    • 年月日
      2011-09-12
  • [学会発表] 量子閉じ込め励起子の波動共鳴による室温非線形光応答2011

    • 著者名/発表者名
      一宮正義、保田英樹、望月敬太、芦田昌明、石原一、伊藤正
    • 学会等名
      第72回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形県)
    • 年月日
      2011-08-31
  • [学会発表] CdS:O薄膜のナノ構造とフォトルミネセンス2011

    • 著者名/発表者名
      浅葉亮、鈴木昭典、沈用球、Nazim Mamedov、Ayaz Bayramov、Emil Huseynov、脇田和樹
    • 学会等名
      第72回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形県)
    • 年月日
      2011-08-31

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公開日: 2013-06-26  

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