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2010 年度 実績報告書

チップ増強効果を用いた半導体量子ドット中の励起子分極のコヒーレント制御

研究課題

研究課題/領域番号 22340077
研究機関東京工業大学

研究代表者

南 不二雄  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30200083)

研究分担者 小川 佳宏  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (50372462)
キーワードナノ光学 / 表面プラズモン / フェムト秒パルス / 量子ドット / 時間分解分光 / AFM / チップ増強
研究概要

光照射された金属探針先端に誘起される表面プラズモンが生成する局在増強場を利用することにより、探針直下のナノメートルサイズの空間領域の物質のみを強く光励起することができる新しいナノ分光法である探針増強ナノ光学分光法装置を開発し、探針直下の半導体単一量子ドット中の励起子のみをピコ秒あるいはフェムト秒レーザーパルス対でコヒーレントに制御し、この単一量子ドット中の励起子ダイナミックスおよびコヒーレント過渡現象の詳細を調べることを研究目的として、既存のAFMコントローラを用いた走査型金属探針とレーザー顕微鏡を組み合わせた走査型探針測定系を組み上げ、金属探針を試料の任意の位置に移動させることが可能で、かつ量子ドット上で大きなチップ増強度を得られるような装置を組み上げた。基本部分は完成しているがまだまだ改良の余地がある。この改良にかなりの時間を費やす。評価用の試料としてSi上のGe量子ドットを用いた。探針の増強度は10^4以上になるように装置を改良する。本研究を遂行するには、さらにピコ秒、フェムト秒光パルス対を発生させるレーザーシステムが必要である。既存のチタンサファイヤパルスレーザーシステム2台を同期させるシンクロロックシステムを購入して励起光源系を組み上げた。また、チタンサファイヤレーザー系が苦手な波長領域であるグリーンの励起を行うために半導体パルスレーザーも購入した。また、位相変調器を用いてコヒーレント制御の際の位相制御を行った。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Nanometer-scale mapping of the strain and Ge content of Ge/Si quantum dots using enhanced Raman scattering by the tip of an atomic force microscope2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Ogawa, T.Toizumi, F.Minami, A.V.Barinov
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 83 ページ: 081302(R1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin Information Achieved by Energy Transfer via Optical Near Fields Between Quantum Dots and Its Robustness2010

    • 著者名/発表者名
      A.Sato, F.Minami, H.Hori, K.Kobayashi
    • 雑誌名

      J.Comput.Theor.Nanosci.

      巻: 7 ページ: 1707-1716

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Damped oscillations of exciton wave packets in the layered semiconductor GaSe observed by four-wave mixing spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      H.Tahara, Y.Ogawa, F.Minami
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 82 ページ: 113201(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlated photons from multi-carrier complexes in GaAs quantum dots2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Arashida, Y.Ogawa, F.Minami
    • 雑誌名

      Superlattices and Microstructures

      巻: 47 ページ: 93-97

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanometer-scale dielectric constant of Ge quantum dots using apertureless near-field scanning optical microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ogawa, F.Minami, Y.Abate, S.R.Leone
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett.

      巻: 96 ページ: 063107(1-3)

    • 査読あり
  • [学会発表] Tip-enhanced Rayleigh and Raman Scatterings From Ge/Si Quantum Dots2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Ogawa, F.Minami
    • 学会等名
      IEEE-NEMS2011
    • 発表場所
      高雄(台湾)
    • 年月日
      2011-02-27
  • [学会発表] チップ増強型ラマシ分光プローブの作製2010

    • 著者名/発表者名
      湯浅譲, 小川佳宏, 南不二雄
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-09-22
  • [学会発表] InGaN薄膜の発光ダイナミクスにおけるチップ増強効果2010

    • 著者名/発表者名
      片山浩一, 小川佳宏, 南不二雄
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-09-21
  • [学会発表] The excitonic wave-packet motion in GaSe probed by spectrally resolved four-wave mixing spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      H.Tahara, Y.Ogawa, F.Minami
    • 学会等名
      ICPS2010
    • 発表場所
      ソウル(韓国)
    • 年月日
      2010-07-29
  • [学会発表] Site-selective plasmonic enhancement of emission in semiconductors2010

    • 著者名/発表者名
      A.A.Toropov, T.V.Shubina, Y.Ogawa, F.Minami
    • 学会等名
      ICPS2010
    • 発表場所
      ソウル(韓国)
    • 年月日
      2010-07-27
  • [学会発表] Nanometer-scale Mapping of Dielectric Constant of Ge/Si Quantum Dots by Using Apertureless Near-field Scanning Optical Microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ogawa, D.Nakajima, F.Minami
    • 学会等名
      ICPS2010
    • 発表場所
      ソウル(韓国)
    • 年月日
      2010-07-27
  • [学会発表] Strain and Intermixing in Single Ge/Si Quantum Dots Observed by Tipenhanced Raman Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      T.Toizumi, Y.Yuasa, Y.Ogawa, Katayama, F.Minami, A.V.Baranov
    • 学会等名
      ICPS2010
    • 発表場所
      ソウル(韓国)
    • 年月日
      2010-07-27
  • [学会発表] Polarization-entangled photon pairs from a single GaAs quantumdot2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Arashida, T.Hanazawa, Y.Ogawa, F.Minami
    • 学会等名
      ICPS2010
    • 発表場所
      ソウル(韓国)
    • 年月日
      2010-07-25

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公開日: 2012-07-19  

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