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単層カーボンナノチューブにおける励起子エンジニアリング

单壁碳纳米管中的激子工程

基本信息

批准号：
20H02558
负责人：
加藤雄一郎
金额：
$ 11.48万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2021年度は、引き続き有機分子を利用した励起子ポテンシャルの形成による緩和過程の制御と微小共振器による量子電気力学効果を利用した発光緩和の制御に取り組んだほか、二次元物質や微小光共振器による励起子制御に必要となるカーボンナノチューブの清浄転写手法を開発した。有機分子を用いた励起子ポテンシャルの形成では、ペンタセン分子の真空蒸着により架橋カーボンナノチューブの表面にナノ粒子が装飾される現象を利用した。このようなペンタセン装飾カーボンナノチューブに対し、フォトルミネッセンス分光による評価を進めたところ、装飾部分では誘電遮蔽により励起子エネルギーが低下するため、発光スペクトルには二つのピークが観測された。装飾部分の励起子エネルギーに対応する分光イメージによりペンタセン粒子の位置が推定でき、その周辺で励起スペクトルを測定したところ、装飾部位に励起子移動が起きていることが明らかとなった。微小共振器による量子電気力学効果を利用した発光緩和の制御では、架橋カーボンナノチューブと結合可能なナノビーム空気モード共振器を作製し、多数のデバイスから発光スペクトルを収集することで光結合を示すデバイスを特定する手法を確立した。また、カーボンナノチューブの清浄転写手法については、昇華性を持つアントラセン分子を利用した転写法を開発した。アントラセン単結晶を媒介膜として用いることで、転写後にも合成直後と同程度の明るい蛍光が得られることを示し、清浄な状態のまま転写可能であることを明らかにした。さらに、転写中に顕微分光を同時に行うことで、カイラリティが同定されたカーボンナノチューブを高精度で配置する技術を実現した。この手法の活用例として、既知のカイラリティを有するカーボンナノチューブの交差接合を実現したほか、カーボンナノチューブの励起子発光とフォトニック結晶共振器の決定論的な結合を実証した。

In 2021, the quantum electrodynamics effect of organic molecules was used to control the formation of excitation particles, and the quantum electrodynamics effect of organic molecules was used to control the formation of excitation particles. The quantum electrodynamics method was developed to control the formation of excitation particles. Organic molecules are used in the formation of organic molecules, and the phenomenon of organic particles is utilized in the vacuum evaporation of organic molecules. The decorative part of the lamp is exposed to the light, and the decorative part is exposed to the light. The excitation of the decorative part is determined by the spectroscopic method. The quantum electrodynamics effect of micro-resonator is utilized to control the light emission mitigation. The bridge structure is combined with the possibility to control the micro-resonator. Most of the quantum electrodynamics effect of micro-resonator is combined with the light emission mitigation effect to establish the specific method of light emission mitigation. In addition, the development of the new method of writing is based on the theory of sublimation. The crystal medium film is composed of two parts: one part is composed of two parts, the other part is composed of two parts, the other part is composed of two parts. The technology of high precision is realized in the paper. The method of activation of the crystal resonator is demonstrated by the existence of a crystal resonator and the existence of a crystal resonator.