教員の紹介
研究者情報
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学位
博士（工学）
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担当授業科目
工学基礎実験および演習，先端材料物質工学実験II，科学技術英語，先端材料物質総合工学I，地球環境工学入門，先端材料物質工学，先端材料物質工学演習，文献ゼミナール
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専門分野
ナノ光物性、レーザー分光学、発光材料、光物理化学
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研究テーマ
金属ナノ構造を利用した高効率発光デバイスの開発，半導体量子構造の光学特性評価，マイクロキャビティ型有機EL素子の高性能化
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研究内容キーワード
フォトルミネッセンス，量子ドット，量子井戸，時間分解分光，フェムト秒レーザー，プラズモニクス，有機EL素子
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所属学会
応用物理学会
研究室の概要
「薄い」という特徴を有する薄膜材料は、身の回りで電子機器を始め広く利用されています。私たちは、ナノ構造?ナノレイヤの活用による材料の高機能化?省エネルギー化を目指して研究?開発を行っています。例えば全金属材料の中で最も低抵抗率?高反射率という優れた特徴を有する銀薄膜に着目し、ナノメートルスケールでの表界面層の導入により、加熱や高湿度環境での凝集を抑制し、銀本来の電気的光学的性質を維持できる高安定銀薄膜を開発しています。また、極めて薄い銀薄膜は建物の省エネルギー化に有効なエコガラスにおいても重要な役割を果たしています。
一方、ナノ構造?ナノレイヤでは、通常の大きさの物体とは異なり、ナノスケールに特有の光物性?機能性が発現します。多層ナノレイヤを利用した有機EL素子の高性能化の研究や、パターニングした金属ナノ材料のプラズモン発光増幅現象を利用した、発光デバイスの高効率化の研究も行っています。
研究室の研究テーマ
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有機EL素子を高性能化する機能性多層薄膜の開発
スマートフォンやテレビ等のディスプレイ用途として有機EL素子が再び注目を集め、需要が増しています。その応用が進む中で、一般に有機発光材料は色純度が低く、水?湿気に弱く劣化が早いという問題点が存在します。これらが解決できるような機能を併せ持つ、金属?誘電体ハイブリッド多層薄膜を素子上に成膜し、発光スペクトルの尖鋭化、水蒸気?酸素に対する封止性能を併せ持つ新たな構造を提案し、高性能化を目指しています。
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簡便なリソグラフィ技術を利用した金属ナノ構造の作製とその発光増幅効果
金属表面やナノ構造における自由電子はバルクとは異なる協同的振動をしており、これまでに無いユニークな光物性?機能性が発現します。特に金属の微細加工により作製されたナノ構造では、様々な波長の光を対象とした効率の良い光取り出しや光電場増強効果が期待できます。ポリスチレンビーズ配列をテンプレートとしたナノスフィアリソグラフィを用いて金属ナノ構造を作製し、発光増強現象についての検証を行っています。
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金属-半導体ハイブリッドナノ構造を利用した発光デバイスの高効率化
前述の金属ナノ構造を発光デバイスに組み込み、その局在表面プラズモンによる発光効率の改善を目指しています。発光波長に合わせたナノ構造の設計や、電流注入を阻害せずに発光増幅効果が維持?発現する構造最適化を行っています。また、ピコ(10^-12)秒～ナノ(10^-9)秒という僅かな時間の間に起こる発光現象のリアルタイム計測(=時間分解レーザー分光)により、デバイス中での発光増幅機構の解明を進めています。