環境の幾何学的デザインが拓く超蛍光の新たな多体相関機構

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本研究の目的は、超蛍光と呼ばれる発光現象が持つ様々な特徴が環境構造によってどのように変調させられるかを明らかにすることである。当該年度は、主に超蛍光の発光強度と指向性がどのように変化するのかに着目し複数の重要な成果を得た。さらに、それらの特徴によって発光体同士に発光による光圧が作用する可能性について考えた。（1）採択以前より取り組んでいた、キラルな環境構造がらせん状に並んだ発光体における超蛍光の発現に選択的に影響を与える効果について、当該年度はこの選択性が生じる原因について各発光体の励起占有率の変化や発光体近傍での偏光分布の変化から明らかにした。またこの一連の研究を論文にまとめPhysical Review Aに投稿し、掲載された。（2）発光体の配列を、遺伝的アルゴリズムを活用して超蛍光の指向性が最適化される発光体間隔を計算し、その間隔においてどのような相関が強い指向性をもたらすのかを明らかにした。特に、有限の発光体配列の場合に発光方向が配列方向からずれることや、最適な間隔が必ずしも半波長と一致しないなどの重要な知見を得た。この成果は超蛍光を用いた光源開発の際の指導原理の一つとなるものである。結果はJournal of Physical Society of Japanに投稿され、掲載された。（3）新たに超蛍光が各発光体に与える光圧とその光圧によってどのような運動が起こるのかについても取り組んだ。これまでに超蛍光研究において発光体同士に作用する光圧が研究された例はなく、これまでの発光強度や指向性に関する知見を活かし、超蛍光の特徴が反映された運動について初めて明らかにした。