Welcome to the Quantum Interface Laboratory, TTI

ガラススライド上にスピンコートされたコロイダル CdSe 量子ドットの顕微PL像。
各々のドットの蛍光色は量子閉じ込めによるナノ粒子の大きさを反映したもの。
(三菱化学と理研との共同研究)

当研究室では、量子構造・ナノ構造の表面界面の電子物性を研究しております。

 当研究室では、半導体を中心としたナノ・量子構造体を作製し、その表面・界面の電子物性を研究し、
光・電子デバイス、触媒、と云った多岐に渡る機能を持った材料の開発を目指しております。

 ナノ・量子構造体、と、触媒、と云うと大きく異なるものの様に思われるかも知れませんが、同じ
物質であっても、表面界面を制御して作製することにより、どちらの機能をも持つことがあります。。


上の図は「ナノ化学電子工学」の概念を説明したものです。
 ナノ・量子構造の面白さは、
  1)微小化によりデバイス等の大きさの縮小・高密度化が可能
  2)量子効果を利用できる
 3)比表面(界面)積の増大により、表面の効果が顕著に現れる、
といった点にあります。 我々は特に2)、3)に着目してナノ構造体を用いています。

 量子構造を半導体と考えると、この中には図に示される様に量子準位が形成されます。
これを外から刺激を与えて、励起状態に移行させると、余剰のエネルギーを何らかの形で
緩和させるプロセスが続きます。 これが光の放出である時、ルミネセンスが観測される
訳ですが、その他、熱放出、非線形光学応答等もあります。 また、更に、構造内部では
エネルギーの緩和が起こらず、エネルギーを持った電子やホールが物体の表面に滞在する
場合もあります。 この場合に、電子・ホールが外界の化学反応に寄与する様な事があれば
これは触媒として機能する事になります。

 こうした「機能」を決める最も大きな要因は、物質系の選択、次に量子構造の大きさ、ですが、
最後の fine tuning は表面・界面の構造によってなされます。

 ところで、化学の世界では微粒子(ナノとは限らない)の表面に界面活性剤を付着させて
粒子の機能化を図る事は長年行われてきています。 特に、溶媒への分散に関するノウハウ
の蓄積は目を見張るものがあります。 これに加えて近年は、抗体抗原反応の様な生物的な
機能を持った分子の付着等も実現してきています。 しかし、表面への分子吸着はこれに
留まらず、上述の様に微粒子の電子物性自体の制御のためにも利用され始めております。

 当研究室では、こうした、表面・界面の制御と機能化により、新規の物性や応用を探ります。


Past Events 2015

Date

Title Details

Mar. 17, 2015

MBE maintenance Repair of cell shutters, replacement of e-gun, etc.

Mar. 22, 2015

Farewell Party @Nagoya
Apr. 1, 2015 Welcome Party 山崎川花見+コンパ