有機ナノ粒子からの蛍光における光アンチバンチングの粒子サイズ依存性

有机纳米颗粒荧光中光学反聚束的粒径依赖性

• 批准号: 18710100
• 负责人: 増尾 貞弘
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18710100/
• 关键词: 光アンチバンチング; 単一光子; 単一分子; 単一分子計測; ナノ結晶; ナノ粒子; 共役ポリマー; アンチバンチング; コインシデンス; 分子凝集体; 有機結晶; ペリレンビスイミド

本研究では、光アンチバンチングを示す有機ナノ粒子のサイズを解明することを目的とした。光アンチバンチングとはある時間に存在する光子数が1つのみとなる現象であさことから、光アンチバンチングを示す物質は単一光子発生源として働く。この単一光子発生源は、究極の暗号通信である量子暗号通信などの次世代量子情報技術に必要不可欠であるから、近年、単一光子発生源の探求が非常に活発に行われている。一般に単一発光性分子や量子ドットなど、いわゆる「単一量子システム」は光アンチバンチングを示すが、それらが複数集まって構成された集合体は示さない。では、どのくらいのサイズであれば光アンチバンチングを示すのか。この疑問を世界に先駆けて解明することを本研究の目的とした。発光性分子として、3種類のペリレンビスイミド誘導体、および分子量が異なる3種類の発光性共役ポリマー(MEH-PPV)を用いた。再沈法により、これらのナノ結晶・ナノ粒子を作製した。光学顕微鏡下において、1粒のナノ結晶またはナノ粒子からの蛍光強度・蛍光寿命の時間変化、およびコインシデンス測定の同時測定を行い、その光アンチバンチング挙動を観測した。その結果、ペリレンビスイミド誘導体の場合、粒径が〜70nm程度の単一ナノ結晶・ナノ粒子は光アンチバンチングを示すことを見出した。また、分子の凝集状態に依存して、単一光子発生効率が変化することも見出している。共役ポリマーを用いた研究においては、サイズが〜20nm程度のナノ粒子を作製し測定したところ、このサイズ領域にあるほとんどの単一ナノ粒子は光アンチバンチングを示すことを見出した。また、分子量の異なる共役ポリマーを用いることで、ナノ粒子のサイズ依存性を観測したところ、サイズが小さくなるにつれて、単一光子発生効率が向上することを見出した。これらは、複数の分子が集まってできた集合体であっても、サイズをコントロールすることにより単一光子発生源として働くことを示した結果である。

This study is aimed at demonstrating the importance of organic particles in the light industry. The number of photons in the light is 1 and the number of photons in the light is 1. The number of photons in the light is 1 and the number of photons in the light is 1. The number of photons in the light is 1. The first generation of photon generation, the ultimate code communication, quantum code communication, the next generation of quantum information technology is indispensable, in recent years, the first generation of photon generation exploration is very active. In general, a single photon molecule is a single photon molecule, and a single photon molecule is a single photon molecule.では、どのくらいのサイズであれば光アンチバンチングを示すのか。The purpose of this study is to solve the problems in the world. 3 kinds of photoactive molecules (MEH-PPV) Re-sinking method: crystal, particle, etc. Optical Microscopy: Simultaneous measurement of fluorescence intensity, fluorescence lifetime, fluorescence time, fluorescence time. As a result, when the particle size is about ~ 70nm, the particle size is about ~ 70nm. The aggregation state of molecules depends on the change of photon production rate. The total number of particles in the field is about 20nm, and the number of particles in the field is about 20nm. The difference in molecular weight between the two particles is measured in terms of particle size, particle size, and photon generation rate. However, the result is that a single photon can generate and operate when a plurality of molecules are gathered together and a single molecule is used as a substrate.

项目成果

単一分子蛍光分光法による孤立電荷移動錯体の光物理特性解析

单分子荧光光谱法对孤立电荷转移复合物的光物理表征

• 发表时间: 2008
• 作者: Yamashita I;Kirimura H;Okuda M;Nishio K;Sano K;Shiba K;Hayashi T;Hara M;Mishima Y;増尾貞弘;増尾 貞弘;増尾貞弘;村主 舞;遠藤 亨
• 通讯作者: 遠藤 亨

ナノサイズ凝集体の光アンチバンチング挙動

纳米聚集体的光反聚束行为

• 发表时间: 2008
• 作者: Yamashita I;Kirimura H;Okuda M;Nishio K;Sano K;Shiba K;Hayashi T;Hara M;Mishima Y;増尾貞弘;増尾 貞弘;増尾貞弘;村主 舞;遠藤 亨;田中智也;増尾貞弘;西 信弘;増尾貞弘
• 通讯作者: 増尾貞弘

ペリレンビスイミド単一ナノ結晶の光アンチバンチング挙動

苝双酰亚胺单纳米晶的光抗聚束行为

• 发表时间: 2007
• 作者: Yamashita I;Kirimura H;Okuda M;Nishio K;Sano K;Shiba K;Hayashi T;Hara M;Mishima Y;増尾貞弘;増尾 貞弘;増尾貞弘;村主 舞;遠藤 亨;田中智也;増尾貞弘;西 信弘;増尾貞弘;増尾貞弘;増尾貞弘
• 通讯作者: 増尾貞弘

単一ペリレン系ナノ結晶からの単一光子発生

从单个苝纳米晶体产生单光子

• 发表时间: 2007
• 作者: Yamashita I;Kirimura H;Okuda M;Nishio K;Sano K;Shiba K;Hayashi T;Hara M;Mishima Y;増尾貞弘;増尾 貞弘;増尾貞弘;村主 舞;遠藤 亨;田中智也;増尾貞弘;西 信弘;増尾貞弘;増尾貞弘;増尾貞弘;田中智也;西 信弘;村主 舞;増尾貞弘;増尾貞弘
• 通讯作者: 増尾貞弘

Photon Antibunching in the Emission from a Single Organic Nanocrystal

单个有机纳米晶体发射中的光子反聚束

• 发表时间: 2007
• 作者: Yamashita I;Kirimura H;Okuda M;Nishio K;Sano K;Shiba K;Hayashi T;Hara M;Mishima Y;増尾貞弘;増尾 貞弘;増尾貞弘;村主 舞;遠藤 亨;田中智也;増尾貞弘;西 信弘;増尾貞弘;増尾貞弘;増尾貞弘;田中智也;西 信弘;村主 舞;増尾貞弘;増尾貞弘;増尾貞弘
• 通讯作者: 増尾貞弘