Development into multidimensional optical informatics by realizing one-dimensional chiral integration and quantum resonance amplification of semiconductor nanocrystals

円偏光発光は、左右の円偏光からなる高次の多元情報を有し、また入射光と反射光で位相が異なるために角度依存性がない等、通常光にはない優れた光学特性があるため、次世代光源として期待されている。現在、円偏光発光は、偏光板をらせん状に重ねて作製した円偏光フィルターによって取り出すことが可能であるが、同法はエネルギー損失が著しいため、発光により円偏光を生成する分子システムの開発が注目されているものの、円偏光度の点で実用化に結びついていない。本研究は、キラルな微細空間に発光性のナノ結晶を固定化あるいは充填することにより、非キラルな発光体に誘起キラリティを導入する手法を探索する。集積構造あるいは周期的空間への充填密度を制御することにより、ナノ結晶間距離の数ナノメートルレベルでの調節と、量子共鳴増幅効果の発現を検討し、また同効果に基づく高輝度・高円偏光度の実現を検討する。すなわち、量子ドット・量子ロッド等の発光体を微細な空間にキラル配列させる手法の確立と、量子共鳴増幅効果等の検出を通して、円偏光発光の工学的展開のための基盤を築くことを目的とし、（１）キラルな微細空間の設計、（２）発光性ナノ結晶の合成、（３）発光性ナノ結晶の集積と基本光学特性の評価、（４）量子共鳴による超発光効果等の検出を段階的に検討し、さらに、キラルな微細空間の空隙サイズと量子ドットや量子ロッドのサイズとの関係によって、一次元的な集積から多層状態での集積までの制御を図り、発光性ナノ結晶をキラル空間中に孤立系から積層系（二次元配例、三次元配列系）までの相状態で充填する新たな発光性一次元構造体の作製を目指す。これまでに、量子ドット及び量子ロッドを合成し、ナノサイズからサブミクロンサイズに至る空間に発光体を固定化あるいは充填した複合材料の作製を行ない、複合材料の異方性、キラリティを評価するための準備を進めた。

円偏光発光は、左右の円偏光からなる高次の多元情報を有し、また入射光と反射光で位相が異なるために角度依存性がない等、通常光にはない優れた光学特性があるため、次世代光源として期待されている。現在、円偏光発光は、偏光板をらせん状に重ねて作製した円偏光フィルターによって取り出すことが可能であるが、同法はエネルギー損失が著しいため、発光により円偏光を生成する分子システムの開発が注目されているものの、円偏光度の点で実用化に結びついていない。本研究は、キラルな微細空間に発光性のナノ結晶を固定化あるいは充填することにより、非キラルな発光体に誘起キラリティを導入する手法を探索する。集積構造あるいは周期的空間への充填密度を制御することにより、ナノ結晶間距離の数ナノメートルレベルでの調節と、量子共鳴増幅効果の発現を検討し、また同効果に基づく高輝度・高円偏光度の実現を検討する。すなわち、量子ドット・量子ロッド等の発光体を微細な空間にキラル配列させる手法の確立と、量子共鳴増幅効果等の検出を通して、円偏光発光の工学的展開のための基盤を築くことを目的とし、（１）キラルな微細空間の設計、（２）発光性ナノ結晶の合成、（３）発光性ナノ結晶の集積と基本光学特性の評価、（４）量子共鳴による超発光効果等の検出を段階的に検討し、さらに、キラルな微細空間の空隙サイズと量子ドットや量子ロッドのサイズとの関係によって、一次元的な集積から多層状態での集積までの制御を図り、発光性ナノ結晶をキラル空間中に孤立系から積層系（二次元配例、三次元配列系）までの相状態で充填する新たな発光性一次元構造体の作製を目指す。これまでに、量子ドット及び量子ロッドを合成し、ナノサイズからサブミクロンサイズに至る空間に発光体を固定化あるいは充填した複合材料の作製を行ない、複合材料の異方性、キラリティを評価するための準備を進めた。