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2015 年度 実績報告書

有機半導体微小光共振器構造の作製とその光機能評価

研究課題

研究課題/領域番号 26886010
研究機関島根大学

研究代表者

水野 斎  島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 助教 (60734837)

研究期間 (年度) 2014-08-29 – 2016-03-31
キーワードJ会合体 / 有機半導体 / 微小共振器
研究実績の概要

シアニン色素J会合体薄膜の膜厚制御やJ会合体微小共振器の分光測定を行い,以下の結果を得た。
1. 色素J会合体薄膜の膜厚制御及び微小共振器の光学特性
スピンコーターの回転数,回転維持時間やポリマー濃度を変化させることにより,ポリマーマトリックス中に分散させた色素J会合体薄膜の膜厚を制御することに成功した。その結果,約130-400nmの膜厚を有する薄膜を得た。これにより,活性層厚が光学特性に与える影響を調べる準備が整った。また,色素J会合体を銀ミラーで挟み込むことにより微小共振器を作製した。この微小共振器の角度分解透過スペクトル測定を行った結果,励起子-光子強結合を反映した反交差の振る舞いを示し,共振器ポラリトンが形成されていることがわかった。さらに,角度分解発光スペクトル測定を行い,分散曲線を得ることにも成功した。
2. ラビ分裂エネルギーの制御
ラビ分裂エネルギーの大きさを制御するため,ポリマーマトリックス中の色素濃度を変化させた微小共振器を複数作製した。これらの角度分解透過スペクトル測定を行った結果,約95-190 meVのラビ分裂エネルギーを得た。また,シアニン色素溶液のpHを変化させると低色素濃度溶液でもJ会合体が形成されることが明らかになった。このようにしてJ会合体の会合状態を制御した溶液を用いて活性層を作製し,微小共振器の光学特性を調べた結果,ラビ分裂エネルギーを約95-130mVと変化させることができた。今後,溶液のpHと色素濃度を変化させることにより,ラビ分裂エネルギーを精密制御することが可能になると期待される。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Institut Neel, CNRS(France)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Institut Neel, CNRS
  • [雑誌論文] Fabrication and characterization of silver mirror planar microcavity with dye J-aggregates2016

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Mizuno,Naoyuki Tanijiri, Yuuki Kawanishi, Atsushi Ishizumi, Hisao Yanagi, Ichiro Hiromitsu
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 168 ページ: 210-213

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2016.01.059

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] J会合体金属マイクロキャビティにおける発光増幅2016

    • 著者名/発表者名
      水野 斎, 石墨 淳, 柳 久雄, 岡野 泰彬, 大森 賢治, 廣光 一郎
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-20 – 2016-03-20
  • [学会発表] MEH-PPV/H2TPP(COOH)積層膜における励起エネルギー移動2016

    • 著者名/発表者名
      水野 斎,那須 俊佑,廣光 一郎
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-19
  • [学会発表] Fabrication and characterization of a silver mirror planar microcavity with organic dye J-aggregates2015

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Mizuno, Naoyuki Tanijiri, Yuuki Kawanishi, Atsushi Ishizumi, Hisao Yanagi, Ichiro Hiromitsu
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-13 – 2015-12-13
    • 国際学会
  • [学会発表] 色素J会合体金属微小共振器における共振器ポラリトン2015

    • 著者名/発表者名
      水野 斎,石墨 淳,柳 久雄,岡野 泰彬,大森 賢治,廣光 一郎
    • 学会等名
      第2回 Ryo’s Laboratory Open Seminar 2015~島根大学―首都大学東京合同光機能材料セミナー~
    • 発表場所
      島根大学
    • 年月日
      2015-10-30 – 2015-10-30
    • 招待講演
  • [学会発表] 可溶性亜鉛フタロシアニン塗布膜の評価2015

    • 著者名/発表者名
      赤松 和也,水野 斎,廣光 一郎
    • 学会等名
      第2回 Ryo’s Laboratory Open Seminar 2015~島根大学―首都大学東京合同光機能材料セミナー~
    • 発表場所
      島根大学
    • 年月日
      2015-10-30 – 2015-10-30
  • [学会発表] 鉛ハライドペロブスカイト膜の評価2015

    • 著者名/発表者名
      大野 光紀,水野 斎,廣光 一郎
    • 学会等名
      第2回 Ryo’s Laboratory Open Seminar 2015~島根大学―首都大学東京合同光機能材料セミナー~
    • 発表場所
      島根大学
    • 年月日
      2015-10-30 – 2015-10-30
  • [学会発表] 導電性高分子―ポルフィリン積層膜における励起エネルギー移動2015

    • 著者名/発表者名
      那須 俊佑,水野 斎,北村 幸一郎,東影 勇介,廣光 一郎
    • 学会等名
      第2回 Ryo’s Laboratory Open Seminar 2015~島根大学―首都大学東京合同光機能材料セミナー~
    • 発表場所
      島根大学
    • 年月日
      2015-10-30 – 2015-10-30
  • [学会発表] Optical properties of J-aggregate microcavity polaritons2015

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Mizuno, Atsushi Ishizumi, Hisao Yanagi, Yasuaki Okano, Kenji Ohmori, Ichiro Hiromitsu
    • 学会等名
      Green Photonics Workshop on Exciton-Polariton and Their Laer Applications
    • 発表場所
      Nara Institute of Science and Technology
    • 年月日
      2015-10-21 – 2015-10-21
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 導電性高分子―ポルフィリン積層膜における励起エネルギー移動2015

    • 著者名/発表者名
      水野 斎,那須 俊佑,北村 幸一郎,東影 勇介,廣光 一郎
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-14 – 2015-09-14
  • [学会発表] 有機色素J会合体を含有する金属微小共振器の光学特性2015

    • 著者名/発表者名
      水野 斎, 長尾 建輔,谷尻 尚之,石墨 淳, 柳 久雄, 廣光 一郎
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-13
  • [学会発表] Fabrication and Optical Properties of Metallic Microcavities Containing Dye J-aggregates2015

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Mizuno, Atsushi Ishizumi, Hisao Yanagi, Yasuaki Okano, Kenji Ohmori, Ichiro Hiromitsu
    • 学会等名
      2015 International Symposium for Advanced Materials Research (ISAMR 2015)
    • 発表場所
      Sun Moon Lake, Taiwan
    • 年月日
      2015-08-20 – 2015-08-20
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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