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カーボンナノチューブの非線形および磁気光学特性の研究

研究報告コード R070000133
整理番号 R070000133
掲載日 2008年4月11日
研究者
  • 市田 正夫
研究者所属機関
  • 甲南大学理工学部
研究機関
  • 甲南大学理工学部
報告名称 カーボンナノチューブの非線形および磁気光学特性の研究
報告概要 単層カーボンナノチューブは炭素原子だけで作られた自然形成の量子細線で、1次元の電子構造を持ち、またその構造によって金属あるいは半導体的なバンド構造を有している。最近、ナノチューブ特有の「電子的」「構造的」機能を生かして、次世代ナノエレクトロニクスデバイスに応用しようとする研究が盛んに行われてきている。超高速光通信を目指した次世代の光デバイスへの応用もその一例である。その実現のためには「光で光を制御する」ことが必要となり、光学材料が巨大かつ高速に応答する非線形感受率を持つことが重要となる。本研究では、カーボンナノチューブの非線形光学応答と磁気光学特性を調べ、カーボンナノチューブの非線形光学応答の起源やその時間挙動、さらに新奇な磁気光学現象を解明し、カーボンナノチューブベースの光デバイスとしての応用への指針を与えることを目的とした。フェムト秒光パルスを用いたポンプ・プローブ分光法を用いて、この系が大きな光学非線形性を有していることを見出し、その時間応答が、金属チューブと半導体チューブで大きく異なっていることを明らかにした。また、この系が、その構造に起因した特異な磁気光学特性を示すことを発見した。
画像

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研究分野
  • 非線形光学
  • 電気光学効果,磁気光学効果
関連発表論文 (1) “Temperature dependence of time-resolved luminescence spectra for ID excitons in single-walled carbon nanotubes in micelles”, M. Ichida, I. Umezu, H. Kataura, M. Kimura, S. Suzuki, Y. Achiba, and H. Ando, J. Lumin., in press, 2004.
(2) “Ultrafast relaxation dynamics of photoexcited carriers in metallic and semiconducting single-walled carbon nanotubes”, M. Ichida, Y. Hamanaka, H. Kataura, Y. Achiba, A. Nakamura, J. Phys. Soc. Jpn., 73, in press, 2004.
(3) “Anisotropic optical properties of mechanically aligned single-walled carbon nanotubes in polymer”, M. Ichida, S. Mizuno, H. Kataura, Y. Achiba, and A. Nakamura, Appl. Phys. A, 78, 1117-1120, 2004.
(4) “Ultrafast relaxation dymnamics of photoexcited carriers in single-walled carbon nanotubes”, M. Ichida, Y. Hamanaka, H. Kataura, Y. Achiba, and A. Nakamura, Proc. 26th Int. Conf. Phys. Semicond. IoP Conf. 171, M4_3, 2002.
(5) “Magneto-optical properties of aligned single-walled carbon nanotubes”, M. Ichida, H. Wakida, H. Kataura, Y. Achiba, and H. Ando, 27th International Conference on the Physics of Semiconductors (H5.012), Arizona, July, 2004.
(6) “Ultrafast nonlinear optical response of single-walled carbon nanotubes”, M. Ichida, Y. Hamanaka, H. Kataura, Y. Achiba, and A, Nakamura, 1st International Congress on Bio-Nanointerface (23D-15-L4), Tokyo, May, 2003.
(7) 「カーボンナノチューブの基礎と応用」斎藤理一郎・篠原久典共編,第7章,培風館,2004
(8) 「カーボンナノチューブ -進む材料開発技術と今後の用途展開」,第2章,情報機構,2002
研究制度
  • 戦略的創造研究推進事業 さきがけタイプ(旧若手個人研究推進事業を含む)/ナノと物性
研究報告資料
  • 市田 正夫. カーボンナノチューブの非線形および磁気光学特性の研究. さきがけライブ2004 ナノテクノロジー分野4領域合同研究報告会 ~ナノテクをさきがける~ 「ナノと物性」領域 講演要旨集(研究期間2001-2004), 2005. p.4 - 5.

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