| 研究課題/領域番号 |
25286005
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 一部基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノ構造物理
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
齋藤 理一郎 東北大学, 理学研究科, 教授 (00178518)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | カーボンナノチューブ / ２次元物質 / 円偏光二色性 / 近接場分光 / 円偏光ラマン分光 / 熱電効果 / タイトバインディング法 / プラズモン |
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| 研究成果の概要 |
光（電磁波）によって物質中の電子は励起される。励起した電子（またはホール）は、物質の構造の持つ対称性によって興味深い物性を示す。本研究では、カーボンナノチューブ（円筒構造を持つ１次元炭素物質）のらせん構造を反映して、円偏光二色性（円偏光の右巻きと左巻きで光吸収の量が異なる現象）の理論を構築し、円偏光二色性の値をナノチューブの立体構造ごとに数値的に計算した。計算結果は実験結果（別グループ）を定量的に再現することを確認した。このほか、金属探針先端に光を当てると先端部分に近接場が発生するが、この近接場による光吸収を計算した。さらに、関連する低次元物質のラマン分光の物性に関して多くの知見を得た。
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| 自由記述の分野 |
固体物理学、ナノカーボン、ラマン分光
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ナノチューブがらせん構造をもつことから、円偏光二色性があることは期待されていたことであるが、通常の議論ではこの二色性を説明できないことが分かった。本計算結果は、ナノチューブの特殊な一面を理論的に記述できたことの、学術的な意義がある。また、近接場や誘電体多層構造における電場増強の理論は、汎用性が高く新しい学理を与えるものである。
円偏光や近接場を用いた光学的な測定技術は、今日のナノサイエンスで広く用いられているので、今回の理論的な計算は、その基礎的な情報を与えるもので、ナノサイエンスが近年の科学において重要な貢献をしている意味で、社会的な意義がある。
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