人工原子の新機能性の開拓

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23340084
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 舛本 泰章 筑波大学, 名誉教授 (60111580)
• 研究分担者: 池沢 道男 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (30312797) ; 冨本 慎一 筑波大学, 数理物質系, 助教 (90396599)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 電子スピン / 単光子発生 / 時間分解カー回転 / 等電子トラップ / ZnO

研究概要

電子ドープInP/InGaP量子ドットでの励起強度に依存する時間分解カー回転信号を観測し、密度行列計算と比較してコヒーレントな自然放出光が電子・トリオン4準位系に及ぼす反作用が弱励起の場合にあらわに働くことを明らかにした。GaAs:N中の単一等電子トラップ（NNペア）に束縛された励起子からの発光に単光子発生を表すアンチバンチング現象をHanbury-Brown-Twiss量子相関測定により初めて見いだした。また、最短発光寿命が650psであることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Ultrafast carrier dynamics in CuInS_2 quantum dots (2014)
  • 著者名/発表者名: Jianhui Sun, Dehua Zhu, Jialong Zhao, Michio Ikezawa, Xiuying Wang, Yasuaki Masumoto
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 104 ページ: 023118-1-4
  • DOI: 10.1063/1.4862274
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single photon generation from an impurity center with well-defined emission energy in GaAs (2013)
  • 著者名/発表者名: Liao Zhang, Michio Ikezawa, Tatsuya Mori, Shintaro Umehara, Yoshiki Sakuma, Kazuaki Sakoda, Yasuaki Masumoto
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 52 ページ: 04CG11-1-3
  • DOI: 10.7567/JJAP.52.04CG11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Charge Separation and Recombination Processes in CdSe Quantum Dot and Graphene Oxide Composites with Methylene Blue as Linker (2013)
  • 著者名/発表者名: Pengtao Jing, Wenyu Ji, Xi Yuan, Michio Ikezawa, Ligong Zhang, Haibo Li, Jialong Zhao, Yasuaki Masumoto
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry Letters 巻: 4 ページ: 2919-2925
  • DOI: 10.1021/jz401460j
  • 査読あり
• [雑誌論文] 量子ドットのスピン緩和 (2013)
  • 著者名/発表者名: 舛本泰章
  • 雑誌名: 固体物理 巻: 48 ページ: 485-496
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fourier Spectroscopy of Individual Nitrogen Impurity Centers in GaAs (2013)
  • 著者名/発表者名: Michio Ikezawa, Liao Zhang, Yoshiki Sakuma, Tatsuya Mori, Kazuaki Sakoda, Yasuaki Masumoto
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1566 ページ: 544-545
  • DOI: 10.1063/1.4848526
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast Electron Transfer from PbSe Quantum Dots to TiO_2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Masumoto, Hayato Takagi, Hikaru Umino, Eri Suzumura
  • 雑誌名: AIP Conference Procceedings 巻: 1566 ページ: 520-521
  • DOI: 10.1063/1.4848514
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shell-thickness-dependent photoinduced electron transfer from CuInS_2/ZnS quantum dots to TiO_2 films (2013)
  • 著者名/発表者名: Jianhui Sun, Jialong Zhao, Yasuaki Masumoto
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 102 ページ: 053119-1-4
  • DOI: 10.1063/1.4790603
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bimolecular interlayer scattering of electrons in InP/InAs/InP core-multishell nanowires (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Masumoto, Ken Goto, Shinichi Tomimoto, Premila Mohan, Junichi Motohisa, Takashi Fukui
  • 雑誌名: Journal of Luminescence 巻: 133 ページ: 135-137
  • DOI: 10.1016/j.jlumin.2011.09.036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherence of an electron spin in quantum dots generated by a resonant optical pulse with elliptic polarization (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Tomimoto, Keisuke Kawana, Akira Murakami, Yasuaki Masumoto
  • 雑誌名: Journal of Luminescence 巻: 133 ページ: 162-168
  • DOI: 10.1016/j.jlumin.2011.09.047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of optical coherence on the electron spin in singly-charged InP quantum dots excited by resonant laser pulses (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Tomimoto, Keisuke Kawana, Akira Murakami, Yasuaki Masumoto
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 85 ページ: 235320-1-6
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.85.235320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size- and Composition-Dependent Energy Transfer from Charge Transporting Materials to ZnCuInS Quantum Dots (2012)
  • 著者名/発表者名: Xi Yuan, Jialong Zhao, Pengtao Jing, Wenjin Zhang, Haibo Li, Ligong Zhang, Xinhua Zhong, Yasuaki Masumoto
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry C 巻: 116 ページ: 11973-11979
  • DOI: 10.1021/jp3037236
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast electron transfer from PbSe quantum dots to TiO_2 (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Masumoto, Hayato Takagi, Hikaru Umino, Eri Suzumura
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 100 ページ: 252106-1-3
  • DOI: 10.1063/1.4729881
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-photon generation from a nitrogen impurity center in GaAs (2012)
  • 著者名/発表者名: Michio Ikezawa, Yoshiki Sakuma, Liao Zhang, Yoshinori Sone, Tatsuya Mori, Takenobu Hamano, Masato Watanabe, Kazuaki Sakoda, Yasuaki Masumoto
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 100 ページ: 042106-1-3
  • DOI: 10.1063/1.3679181
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarized photoluminescence from single wurtzite InP/InAs/InP core-multishell nanowires (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Masumoto, Yuuki Hirata, Premila Mohan, Junichi Motohisa, Takashi Fukui
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 98 ページ: 211902-1-3
  • DOI: 10.1063/1.3592855
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient energy transfer from hole transporting materials to CdSe-core CdS/ZnCdS/ZnS-multishell quantum dots in type II aligned blend films (2011)
  • 著者名/発表者名: Pengtao Jing, Xi Yuan, Wenyu Ji, Michio Ikezawa, Xueyan Liu, Ligong Zhang, Jialong Zhao, Yasuaki Masumoto
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 99 ページ: 093106-1-3
  • DOI: 10.1063/1.3633110
  • 査読あり
• [学会発表] GaAs 中の単一窒素発光中心の共鳴蛍光 (2014)
  • 著者名/発表者名: 張遼, 池沢道男, 佐久間芳樹, 迫田和彰, 舛本泰章
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] CdS 量子ドットの電荷移動とスピンディフェージング (2014)
  • 著者名/発表者名: 海野晃, 舛本泰章
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-20
• [学会発表] Ultrafast carrier dynamics in CuInS_2 quantum dots (2014)
  • 著者名/発表者名: Jianhui Sun, Jialong Zhao, Yasuaki Masumoto
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-20
• [学会発表] 単一発光中心の共鳴励起による単一発光発生 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池沢道男, 張遼, 佐久間芳樹, 迫田和彰, 舛本泰章
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] Fast charge transfer from quantum dots for solar cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Masumoto
  • 学会等名: 1st International Conference on Nano-Bio-Medicine Convergence (NBMC-2014)
  • 発表場所: Pusan National University, Korea
  • 年月日: 2014-02-24
  • 招待講演
• [学会発表] Fast electron transfer from small PbSe quantum dots to TiO_2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Masumoto, Hayato Takagi, Hikaru Umino, Eri Suzumura
  • 学会等名: 18th International Conference on Dynamical Processes in Excited States of Solids
  • 発表場所: Fuzhou, China
  • 年月日: 2013-08-08
• [学会発表] Shell Thickness Dependent Photoinduced Electron Transfer from CuInS_2/ZnS quantum dots to TiO_2 films (2013)
  • 著者名/発表者名: Jianhui Sun, Jialong Zhao, Yasuaki Masumoto
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] GaAs : N 中の単一不純物発光中心のフーリエ分光測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 張遼, 池沢道男, 森達哉, 佐久間芳樹, 迫田和彰, 舛本泰章
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 超コヒーレントな単一光子発生のための単一発光中心の共鳴励起 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森達哉, 池沢道男, 張遼, 佐久間芳樹, 迫田和彰, 舛本泰章
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 量子ドットのスピン緩和 (2013)
  • 著者名/発表者名: 舛本泰章
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
  • 招待講演
• [学会発表] ZnO 薄膜中のGa 不純物に束縛された電子のスピン緩和 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村上瑛, 冨本慎一, 加藤裕幸, 佐野道宏,松本貴裕, 舛本泰章
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] GaAs : N 中の発光エネルギーが揃った発光中心から単一光子の発生 (2012)
  • 著者名/発表者名: 張遼, 池沢道男, 森達哉, 梅原晋太郎, 佐久間芳樹, 迫田和彰, 舛本泰章
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 松山大学
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] ZnO 薄膜中のGa ドナーに束縛された電子スピン緩和時間の計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村上瑛, 冨本慎一, 加藤裕幸, 佐野道宏, 松本貴裕, 舛本泰章
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] Fast Electron Transfer from PbSe Quantum Dots to TiO_2 (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Masumoto, Hayato Takagi, Hikaru Umino, Eri Suzumura
  • 学会等名: 31th International Conference on the Physics of Semiconductors (ICPS2012)
  • 発表場所: スイス連邦工科大学(スイス)
  • 年月日: 2012-08-02
• [学会発表] Fourier Spectroscopy of Individual Nitrogen Impurity Centers in GaAs (2012)
  • 著者名/発表者名: Michio Ikezawa, Liao Zhang, Yoshiki Sakuma, Tatsuya Mori, Kazuaki Sakoda, Yasuaki Masumoto
  • 学会等名: 31th International Conference on the Physics of Semiconductors (ICPS2012)
  • 発表場所: スイス連邦工科大学(スイス)
  • 年月日: 2012-08-02
• [学会発表] PbS 量子ドットの時間分解発光 : 透明ナノ粒子への電荷移動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木孝行, 高木勇人, 海野晃, 舛本泰章, Diane Youker, David Watson
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] GaAs : N 中の単一発光中心のフーリエ分光による発光均一幅の測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 張遼, 池沢道男, 佐久間芳樹, 迫田和彰, 舛本泰章
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] GaAs 中の窒素不純物発光中心に束縛された励起子の位相緩和時間 (2012)
  • 著者名/発表者名: 張遼, 池沢道男, 森達哉, 佐久間芳樹, 迫田和彰, 舛本泰章
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] MOCVD 法により窒素をδドープしたGaAs からのエネルギーの揃ったPL輝線発光 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐久間芳樹, 池沢道男, 森達哉, 張遼, 舛本泰章, 迫田和彰
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] GaP : N 中の二軸異方性単一NNペアの磁気光学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 張遼, 森達哉, 濱野毅信, 池沢道男, 佐久間芳樹, 迫田和彰, 舛本泰章
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 単一ウルツ鉱型InP/InAs/InP コアマルチシェルナノワイヤーの偏光ルミネッセンス (2011)
  • 著者名/発表者名: 舛本泰章, 平田裕基, Premila Mohan, 福井孝志, 本久順一
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 量子ドットにドープされた電子の共鳴パルス光によるスピン偏極と緩和 (2011)
  • 著者名/発表者名: 冨本慎一, 川名啓介, 村上瑛, 舛本泰章
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] PbSe ナノクリスタルにおけるマルチエキシトン生成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高木勇人, 鈴木孝行, 舛本泰章
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Time-resolved photoluminescence in CuInS_2/ZnS core/shell quantum dots (2011)
  • 著者名/発表者名: Jianhui Sun, Xiuying Wang, Jialong Zhao, Yasuaki Masumoto
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Coherence of an electron spin in quantum dots generated by a resonant optical pulse with elliptic polarization (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Tomimoto, Keisuke Kawana, Akira Murakami, Yasuaki Masumoto
  • 学会等名: 16th International Conference on Luminescence (ICL2011)
  • 発表場所: ミシガン大学(アメリカ)
  • 年月日: 2011-06-29
• [学会発表] Bimolecular interlayer scattering of electrons in InP/InAs/InP core-multishell nanowires (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Masumoto, Ken Goto, Shinichi Tomimoto, Premila Mohan, Junichi Motohisa, Takashi Fukui
  • 学会等名: 16th International Conference on Luminescence (ICL2011)
  • 発表場所: ミシガン大学(アメリカ)
  • 年月日: 2011-06-28
• [図書] 物性物理学ハンドブック (2012)
  • 著者名/発表者名: 舛本泰章(分担執筆)
  • 総ページ数: 437-452(676)
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考] 舛本・池沢研究室ホームページ
  • URL: http://www.px.tsukuba.ac.jp/~ikezawa/lab/