ナノ結晶-誘電体複合系の超高速近接場光学応答の研究

纳米晶-电介质复合体系超快近场光学响应研究

基本信息

批准号：
11122209
负责人：
中村新男
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

金属や半導体のナノ結晶と誘電体の複合系および半導体基板上の単一量子ドットにおける近接場光の応答と電子状態を調べ、微小物体における近接場ナノ光学の基礎的知見を得ることを目的として本研究が行われた。本年度の成果は以下の通りである。1.InAs単一量子ドットの構造と電子状態InAsドットとwetting layerの電子状態を走査トンネル顕微鏡/走査トンネル分光(STM/STS)によって調べた。ドット高さに依存したバンドギャップ変化が観測され、その依存性は量子サイズ効果によって説明されることが理論との比較から明らかになった。また、STMの探針によってバンド曲がりが誘起されること、そのバンド曲がりが光照射によって抑えられることがわかり、光照射下におけるSTS測定の重要性と有効性を明らかにした。2.InGaAs単一量子ドットの構造と電子状態InASとGaASの混晶からなる量子ドットの構造とバンドギャップをSTM/STSで調べ、構造と混晶化の問題を調べた。測定されたバンドギャップのドット高さ依存性は、量子サイズ効果によってほぼ決められていることがわかった。より詳細な研究から、個々のドットにおける組成変化が解明されることが期待される。3.金属ナノ結晶-絶縁体複合系の超高速非線形応答金ナノ結晶と絶縁体複合系の光励起電子の緩和過程に対するマトリックス物質とナノ結晶サイズの影響をフェムト秒ポンプ・プローブ分光によって調べた。実験結果は、緩和過程がマトリックスとサイズの両者に依存することを示し、従来のモデルを拡張したモデル計算によって説明できないことがわかった。ナノ結晶に特有のブリージングモードのダンピングによって光励起エネルギーが緩和する過程が存在することを初めて明らかにした。

进行这项研究的目的是研究金属和半导体纳米晶体的复合系统和介电的复合系统的响应和电子状态，以及在半导体底物上的单量子点中，并在微观物体中获得近场纳米的基础知识。今年的结果如下：1。INAS单量子点的结构和电子状态通过扫描隧道显微镜/扫描隧道隧道谱法（STM/STS）研究了INAS点和润湿层的电子状态。与理论的比较表明，观察到频带隙的变化取决于DOT高度，并且其依赖性是通过量子尺寸效应来解释的。此外，发现频带弯曲是由STM探针诱导的，并且该带弯曲受光照射抑制，从而揭示了在光照射下STS测量的重要性和有效性。 2。使用STM/STS研究了由INGAAS单量子点的混合晶体和INAS和GAA的电子状态组成的量子点的结构和带隙，以研究结构和混合结晶的问题。发现测得的带隙的点高依赖性在很大程度上取决于量子尺寸效应。希望更详细的研究能够揭示各个点的组成变化。 3。金属纳米晶体 - 绝缘子复合系统的超快非线性响应研究了金纳米晶和绝缘体复合系统在金纳米晶体中光激发电子的松弛过程的影响，由FemtoSosecond泵探针光谱进行研究。实验结果表明，放松过程取决于矩阵和大小，并且无法通过扩展常规模型的模型计算来解释。首次揭示了一个过程，即通过在纳米晶体独有的呼吸模式下减弱光激发能量。