トポロジカルプラズモン導波路によるスピン選択アクティブ光制御

使用拓扑等离激元波导的自旋选择性主动光学控制

• 批准号: 22H01928
• 负责人: 斉藤 光
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01928/
• 关键词: トポロジカルフォトニクス; プラズモニクス; バレートロニクス; 光ー物質相互作用; カソードルミネセンス

本研究初年度の目標として、表面プラズモンの伝播方向を軌道角運動量によって制御できるバレー分極を示すプラズモニック結晶、すなわちバレープラズモニック結晶の詳細な設計を計画していたが、これは無事に完了した。設計には有限差分時間領域法による電磁場シミュレーションを用い、金属ナノ構造が周期的に配列した系をモデルとして、各構造パラメータを選択した。また、このバレープラズモニック結晶上に鉛ハライドペロブスカイト薄膜を成膜する技術が確立され、本研究で目標とする任意の波長の光吸収を示す物質を介したバレー分極プラズモン伝播のアクティブ制御に関する実験へ進むことができるようになった。そのようなバレープラズモニック結晶と半導体とが組み合わさった複合系の中での局所的な物性評価に、走査透過電子顕微鏡を基盤としたカソードルミネセンスを用いることを計画しており、その準備として半導体からの蛍光の寿命測定を実施したが、その中で、これまで確立されていなかった半導体からのカソードルミネセンスのダイナミクスに関する重要な知見を思わぬ形で得た。その知見は本研究の目的達成に直接的に影響しないが、今後のカソードルミネセンスによるナノスケールの光物性研究一般に進展をもたらす波及効果が期待される。またバレープラズモニック結晶と半導体の複合系における光スイッチ特性を計測するためのレーザー顕微鏡も、予定どおり無事に調整され、2023年度以降の研究計画を滞りなく遂行できる状況にある。

作为这项研究第一年的目标，我们规划了一种具有谷偏振的等离激元晶体的详细设计，其中表面等离激元的传播方向可以通过轨道角动量控制，即谷等离激元晶体，并且至此顺利完成。在设计中，使用时域有限差分法进行电磁场模拟，并使用金属纳米结构周期性排列的系统作为模型来选择每个结构参数。此外，在这种谷等离子体晶体上形成卤化铅钙钛矿薄膜的技术已经建立，这项研究将导致通过吸收任何波长的光的材料来主动控制谷偏振等离子体传播的实验。继续前行。我们计划使用基于扫描透射电子显微镜的阴极发光来评估谷等离子体晶体和半导体的复合系统中的局部物理性质。我们对半导体的荧光进行了寿命测量，在此过程中，我们意外地获得了重要的知识。关于半导体阴极发光的动力学，迄今为止尚未确定。尽管这些发现并不直接影响本研究目标的实现，但预计它们会产生连锁反应，为利用阴极发光进行纳米级光物理性质的一般研究带来进展。此外，用于测量谷等离子体晶体与半导体复合系统光开关特性的激光显微镜已按计划成功调整，2023年起的研究计划可以顺利进行。

项目成果

高速電子線検出器応用に向けたCsPbBr3のサブナノ秒CL

用于高速电子束探测器应用的 CsPbBr3 亚纳秒化学发光

• 发表时间: 2022
• 作者: 根北翔;柳本宗達;三宮工;秋葉圭一郎;滝口雅人;角倉久史;村山光宏;斉藤光
• 通讯作者: 斉藤光

Electoron beam induced sub-nanosecond luminescence from Lead-Halide Perovskites revealed by Hanbury-Brown Twiss interferometry

汉伯里-布朗特威斯干涉仪揭示了卤化铅钙钛矿电子束诱导的亚纳秒发光

• 发表时间: 2022
• 作者: Sho Nekita;Sotatsu Yanagimoto;Takumi Sannomiya;Keiichirou Akiba;Masato Takiguchi;Hisashi Sumikura;Itsuki Takagi;Kazutaka G Nakamura;SenPo Yip;You Meng;Johnny C Ho;Tetsuya Okuyama;Mitsuhiro Murayama;Hikaru Saito
• 通讯作者: Hikaru Saito

City University of Hong Kong(中国)

香港城市大学（中国）