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光共振器による量子光学現象を利用したイオン伝導度の向上

使用光学谐振器利用量子光学现象提高离子电导率

基本信息

批准号：
21H01899
负责人：
平井健二
金额：
$ 11.56万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

導電性材料はエレクトロニクスの根幹を支える材料群であり、これまでにも無数の導電性材料が報告されてきた。本研究では、光共振器を利用して、機能性材料の電子物性を向上させる技術を開拓する。光共振器の中では、分子遷移と光のコヒーレントな相互作用が起こり、強結合と呼ばれる状態となり、分子の物性が変化することが予測されている。光共振器に機能性材料を導入し、強結合を応用することで、機能性材料の電子物性の向上を目指した。金属イオンと有機配位子の自己集合によって結晶性の多孔性材料である金属有機構造体（MOF: metal-organic framework）が得られる。2022年度は、MOFを強結合させることで、電子物性の向上を試みた。まず、SiO2板の片面に銀をスパッタリングすることで、可視光を反射するミラーを作製した。その反射ミラーの上でMOFを薄膜化した。MOF薄膜の上から、もう一つの反射ミラーが対向するように載せることで、MOF薄膜を２枚のミラーが挟む共振器構造をつくった。光共振器セルで、MOFの分子遷移と共振器を強結合させると、光と励起子の混成状態である励起子ポラリトンが生成していることが確認された。励起子ポラリトンの移動度を評価すると通常の励起子よりも移動速度が向上していることが確認された。また、光共振器のミラー間の距離を変えると共振器モードの準位から外れるため、共振器と分子遷移は相互作用しなくなる。光との相互作用の強度を減少させていくと、移動度が減少していくことが確認された。

Conductive materials are the root and branch of the material group. This study is aimed at exploring the application of optical resonators and electronic properties of functional materials. Optical resonators, molecular migration, optical interaction, strong binding, chemical state, molecular physical properties, and prediction The introduction of functional materials into optical resonators, the use of strong bonding, and the upward direction of electronic properties of functional materials Metal organic ligands are assembled in crystalline and porous materials, resulting in metal-organic frameworks (MOF). In 2022, the MOF was strongly combined with the electronic properties. The surface of SiO2 plate can be controlled by the reflection of visible light MOF thin films are formed on the surface of the reflective film. MOF thin film on the top of the film, a reflection of the film to the direction of the carrier, MOF thin film two layers of the film to the resonator structure. Optical resonator, molecular migration of MOF, strong binding of optical resonator, hybrid state of optical resonator and excitation resonator The movement of the driver is evaluated and the speed of movement of the driver is confirmed. The distance between the resonator and the optical resonator is changed. The resonator is located outside the resonator. The resonator is located in the molecular migration interaction area. The intensity of light interaction decreases, and the mobility decreases.

项目成果

期刊论文数量（28）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

光共振器の量子場を使った分子化学

在光腔中使用量子场的分子化学

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
酒井隼人;婦木正明;Nikolai TKACHENKO;小堀康博;羽曾部卓;平井健二
通讯作者：
平井健二

Coordination Chemistry in Strong Light-Matter Interactions

强光-物质相互作用中的配位化学

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Koyama Shohei;Horii Yoji;Sato Tetsu;Takaishi Shinya;Hoshino Norihisa;Akutagawa Tomoyuki;Iguchi Hiroaki;Kenji Hirai
通讯作者：
Kenji Hirai

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