光駆動固体物性研究室では、ナノ構造物質の量子光物性について、レーザーを利用した分光技術を用いて実験的に研究を行っています。 特に、顕微分光と超高速レーザー分光を融合した光学的手法によりナノサイエンスの基礎研究とナノフォトニクス・太陽電池に関連した応用研究に取り組んでいます。

単一顕微分光による量子光物性現象の研究

半導体ナノ粒子やカーボンナノチューブなどの半導体ナノ構造の単一分光による量子光物性研究を行っています。 一つ一つの半導体ナノ構造の発光を高感度に検出することで、粒子中の電荷や放出される光子のもつ量子的な性質を明らかにすることができます。 粒子のサイズ不均一性に隠された微細な物理現象を観測することで、粒子内外の電荷と光励起キャリアとの間のクーロン相互作用が引き起こす、 発光明滅現象やスペクトル拡散現象について研究を行っています。

超高速分光による量子ドット・量子細線における電子正孔系のダイナミクス

カーボンナノチューブや半導体ナノ粒子などのナノメートルサイズの半導体において顕著に現れるキャリア間の多体効果について研究を行っています。ナノ構造半導体では電子や正孔キャリアが狭い空間に閉じ込められるため、キャリア間のクーロン相互作用が非常に強くなり、バルク半導体や半導体量子井戸などでは観測されなかった新しい現象が現れる可能性があります。

光エネルギー変換過程・次世代高効率太陽電池材料の研究

量子ナノ構造のキャリア多体効果を利用した光エネルギー変換過程・次世代高効率太陽電池材料の研究を行っています。太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池は、環境、エネルギー、経済など、いろいろな観点から注目を集めています。 私たちは、従来の太陽電池には用いられなかった量子効果などの新しい物理過程や、量子ナノ構造などの 新しい材料を使うことによって、より高効率太陽電池を目指す研究を行っています。