| 研究課題/領域番号 |
22681013
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| 研究機関 | 関西学院大学 |
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研究代表者 |
増尾 貞弘 関西学院大学, 理工学部, 准教授 (80379073)
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| キーワード | 1分子計測(SMD) / ナノ材料 / 量子ドット / アンチバンチング / 単一光子 / プラズモン / プラズモン |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、「単一ナノサイズ発光体が金属ナノ構造のプラズモンと相互作用した系」の光子アンチバンチング挙動を詳細に解明することである。アンチバンチング挙動が観測されれば、プラズモンにより発光体から単一光子を効率よく取り出せることを意味し、高輝度な単一光子発生源の創製につながる。逆にアンチバンチング挙動が観測されなければ、プラズモンにより「励起子消滅過程」を抑制可能であることを意味する。励起子消滅過程は、生成した励起子が消えてしまう過程であるため、有機ELなどの発光デバイスや太陽電池などにおいては好まれざる過程である。プラズモンにより、この励起子消滅過程を抑制できれば、これらデバイスの飛躍的な効率向上につながると考えられる。本研究では、アンチバンチング挙動をモニターすることにより、励起子ダイナミクスを詳細に解明し、上記について指針を得ることがねらいである。詳細な解明には、発光体と金属ナノ構造間の距離を明確に制御することが必要不可欠である。そこで本年度は、以下の2項目に重点をおき、研究を遂行した。1.原子間力顕微鏡(AFM)のカンチレバーによる金ナノ粒子の操作とそれに伴う発光挙動変化の評価。2.単一量子ドット-シリカコート銀ナノ粒子系のアンチバンチング挙動評価。1については、まず昨年度構築した装置を駆使することで、金ナノ粒子の操作を行い、実際にカンチレバーにより金ナノ粒子を操作可能であることを見出し、その操作可能距離の精度について詳細な検討を行った。その後、単一量子ドットに対し、金ナノ粒子を近づけることにより、単一量子ドットの発光挙動を変化させることが可能であることを見出した。2は、銀ナノ粒子の周りを明確な厚さを有するシリカ相で覆うことにより、単一量子ドット-銀ナノ粒子間距離を制御する試みである。数種類の厚さを有するものを用いて行った結果、その厚さ、すなわち距離に依存した発光挙動の変化が明確に観測され、これまでよりも、より詳細な知見を得ることに成功した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
実験計画通り、原子間力顕微鏡のカンチレバーにより、金属ナノ粒子を操作し、発光体の発光挙動を変化させることに成功するなど、おおむね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究計画通り推進していく予定であり、上記の金ナノ粒子の操作やシリカコート金属ナノ粒子を用いた研究に加え、金属ナノワイヤーを駆使した研究も行っていく予定である。
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