2024/04/08 更新

写真a

キン テギ
金 大貴
KIM DaeGwi
担当
大学院工学研究科 電子物理系専攻 教授
工学部 電子物理工学科
職名
教授
所属
工学研究院
所属キャンパス
中百舌鳥キャンパス

担当・職階

  • 大学院工学研究科 電子物理系専攻 

    教授  2022年04月 - 継続中

  • 工学部 電子物理工学科 

    教授  2022年04月 - 継続中

取得学位

  • 博士(理学) ( 大阪市立大学 )

研究分野

  • ナノテク・材料 / ナノ材料科学  / ナノマテリアル科学・工学

  • 自然科学一般 / 半導体、光物性、原子物理  / 光物性工学

  • ナノテク・材料 / ナノ材料科学  / ナノマテリアル科学・工学

  • 自然科学一般 / 半導体、光物性、原子物理  / 光物性工学

研究キーワード

  • 半導体ナノ粒子

  • 水熱合成法

  • Layer-by-layer法

  • 半導体ナノ粒子超格子

  • 半導体ナノ粒子間のエネルギー共鳴

  • 半導体ナノ粒子間のエネルギー移動

  • 水熱合成法

  • 半導体ナノ粒子

  • 半導体ナノ粒子超格子

  • 半導体ナノ粒子間のエネルギー共鳴

  • 半導体ナノ粒子間のエネルギー移動

  • Layer-by-layer法

研究概要

  • (1)水熱合成法による種々の半導体ナノ粒子の作製
    (2)半導体ナノ粒子の光学特性の温度依存性
    (3)ナノ粒子積層構造の作製と光学特性
    (4)半導体ナノ粒子間のエネルギー移動メカニズムの解明
    (5)局在表面プラズモンを利用した発光増強・消光の制御
    (6)ナノ粒子規則配列構造の作製とナノ粒子間共鳴相互作用

研究歴

  • 半導体ナノ粒子の光学特性

    半導体、ナノ粒子、励起子 

    2000年04月 - 継続中 

  • 酸化物半導体薄膜の光学特性

    酸化物半導体、薄膜、励起子 

    1997年04月 - 2013年03月 

所属学協会

  • 日本物理学会

      国内

  • 日本MRS

      国内

  • ナノ学会

      国内

  • 日本化学会

      国内

  • 日本応用物理学会

      国内

  • 日本応用物理学会

  • 日本物理学会

  • 日本化学会

  • ナノ学会

  • 日本MRS

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受賞歴

  • 第13回日本MRS学術シンポジウム奨励賞

    2001  

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    受賞国:日本国

職務経歴(学外)

  • 大阪公立大学 工学部 電子物理工学科

    2022年04月 - 継続中

  • 大阪市立大学   大学院工学研究科

    2012年10月 - 継続中

  • 大阪市立大学   大学院工学研究科

    2007年04月 - 2012年09月

  • 大阪市立大学   大学院工学研究科

    2002年10月 - 2007年03月

学歴

  • 大阪市立大学   理学研究科   物理学専攻   博士課程後期   単位取得満期退学

    1994年04月 - 1997年03月

  • 大阪市立大学   理学研究科   物理学専攻   博士課程前期   卒業・修了

    - 1994年03月

論文

  • Controlling the dimension of the quantum resonance in CdTe quantum dot superlattices fabricated via layer-by-layer assembly 査読

    T. G. Lee, K. Enomoto, K. Ohshiro, D. Inoue, T. Kikitsu, H.-D. Kim, Y.-J. Pu, and D. Kim

    Nature Commun.   11   5471   2020年

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    担当区分:最終著者, 責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   国際・国内誌:国際誌  

    リポジトリURL: http://hdl.handle.net/10466/0002000068

  • Probing of Photocarrier Electrons and Excitons at an Organic Monolayer Film Studied by Two-Photon Photoemission Spectroscopy

    Nojima S.

    Journal of Physical Chemistry C   128 ( 5 )   2043 - 2051   2024年02月( ISSN:19327447

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  • スプレー型Layer-by-Layer法によるZn系半導体ナノ粒子多積層膜の成膜と光学定数評価

    中谷 開智, 金 大貴, 沈 用球

    多元系化合物・太陽電池研究会 年末講演会論文集   2023 ( 0 )   38 - 42   2024年

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  • Intrinsic characteristics of Si solar cells coated with thick luminescence down-shifting sol-gel glass films

    Idutsu Y.

    Japanese Journal of Applied Physics   62 ( SK )   2023年08月( ISSN:00214922

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  • Optical constants of multilayered colloidal ZnSe nanoparticles

    Shim Y.G.

    Thin Solid Films   768   2023年03月( ISSN:00406090

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  • Temperature-dependent photoluminescence properties of water-soluble CuInS<inf>2</inf>and CuInS<inf>2</inf>/ZnS quantum dots

    Iida K.

    Journal of Applied Physics   132 ( 19 )   2022年11月( ISSN:00218979

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  • Temperature-Dependent Exciton Dynamics in CdTe Quantum Dot Superlattices Fabricated via Layer-by-Layer Assembly

    Lee T.G.

    Advanced Optical Materials   10 ( 11 )   2022年06月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/adom.202102781

  • Intrinsic luminescence-downshifting effects of Zn-based Mn-doped nanoparticle layers on Si solar cells

    Idutsu Y.

    Japanese Journal of Applied Physics   61 ( 6 )   2022年06月( ISSN:00214922

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  • Hydrothermal synthesis of water-soluble Mn- and Cu-doped CdSe quantum dots with multi-shell structures and their photoluminescence properties

    Nishimura H.

    RSC Advances   12 ( 10 )   6255 - 6264   2022年

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  • Origin of photoluminescence of water-soluble CuInS<inf>2</inf>quantum dots prepared: Via a hydrothermal method

    Iida K.

    RSC Advances   11 ( 53 )   33186 - 33191   2021年10月

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  • Water-soluble ZnSe/ZnS:Mn/ZnS quantum dots convert UV to visible light for improved Si solar cell efficiency

    Nishimura H.

    Journal of Materials Chemistry C   9 ( 2 )   693 - 701   2021年01月( ISSN:20507534

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  • Selective Hydrothermal Synthesis of Water-Soluble CdTe and CdTe/CdS Colloidal Quantum Dots by Controlling the Te/Cd Molar Ratio of the Precursor Solution

    Shimura K.

    Bulletin of the Chemical Society of Japan   94 ( 12 )   2880 - 2885   2021年( ISSN:00092673

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  • Controlling the dimension of the quantum resonance in CdTe quantum dot superlattices fabricated via layer-by-layer assembly

    Lee T.G.

    Nature Communications   11 ( 1 )   2020年12月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41467-020-19337-0

    その他URL: http://www.nature.com/articles/s41467-020-19337-0

  • Spectroscopic ellipsometry of monolayered CdS nanoparticles assembled by layer-by-layer method

    Shim Y.G.

    Journal of Applied Physics   128 ( 7 )   2020年08月( ISSN:00218979

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  • Modulation of Characteristics of Si Solar Cells by Luminescence-Downshifting Zn-Based Nanoparticles with Mn doped

    Idutsu Y.

    Conference Record of the IEEE Photovoltaic Specialists Conference   2020-June   0234 - 0237   2020年06月( ISSN:01608371 ( ISBN:9781728161150

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  • Coupled electronic states in CdTe quantum dot assemblies fabricated by utilizing chemical bonding between ligands

    Lee Y.S.

    Nanoscale   12 ( 13 )   7124 - 7133   2020年04月( ISSN:20403364

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  • Coupled electronic states in CdTe quantum dot assemblies fabricated by utilizing chemical bonding between ligands 査読

    Y.-S. Lee, T. Ito, K. Shimura, T. Watanabe, H.-B. Bu, H.-D. Kim, and D. Kim

    Nanoscale   2020年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Spectroscopic ellipsometry of monolayered CdS nanoparticles assembled by layer-by-layer method 査読

    Y. G. Shim, A. Kitano, K. Wakita, and D. Kim

    J. Appl. Phys.   128   075303   2020年

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    担当区分:最終著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   国際・国内誌:国際誌  

  • Spectroscopic ellipsometry of monolayered CdS nanoparticles assembled by layer-by-layer method 査読

    Y. G. Shim, A. Kitano, K. Wakita, D. Kim

    J. Appl. Phys.   128   075303   2020年

     詳細を見る

    担当区分:最終著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   国際・国内誌:国際誌  

  • Coupled electronic states in CdTe quantum dot assemblies fabricated by utilizing chemical bonding between ligands 査読

    Y.-S. Lee, T. Ito, K. Shimura, T. Watanabe, H.-B. Bu, H.-D. Kim, D. Kim

    Nanoscale   2020年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Photoluminescence ON/OFF switching of CdSe/ZnS core/shell quantum dots coated with diarylethene ligands 査読

    Y. Seto, R. Yamada, D. Kitagawa, D. Kim, and S. Kobatake

    Chemistry Letters   48   1394 - 1397   2019年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Photoluminescence ON/OFF switching of CdSe/ZnS core/shell quantum dots coated with diarylethene ligands 査読

    Y. Seto, R. Yamada, D. Kitagawa, D. Kim, S. Kobatake

    Chemistry Letters   48   1394 - 1397   2019年11月

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Synthesis of Mn-doped ZnSe-ZnS alloy quantum dots by a hydrothermal method 査読

    H. Nishimura, Y. Lin, M. Hizume, T. Taniguchi, N. Shigekawa, T. Takagi, S. Sobue, S. Kawai, E. Okuno, and D. Kim

    Chemistry Letters   48   1081 - 1083   2019年09月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Synthesis of Mn-doped ZnSe-ZnS alloy quantum dots by a hydrothermal method 査読

    H. Nishimura, Y. Lin, M. Hizume, T. Taniguchi, N. Shigekawa, T. Takagi, S. Sobue, S. Kawai, E. Okuno, D. Kim

    Chemistry Letters   48   1081 - 1083   2019年09月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Effects of Layered Cadmium-Based Nanoparticles on Si Solar Cells

    Idutsu Y.

    Conference Record of the IEEE Photovoltaic Specialists Conference   1753 - 1755   2019年06月( ISSN:01608371 ( ISBN:9781728104942

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  • Temperature dependence of photoluminescence properties of water-soluble ZnSe quantum dots

    Lee Y.S.

    Journal of Physics: Conference Series   1220 ( 1 )   2019年05月( ISSN:17426588

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  • Preparation of ZnSe-ZnS alloy quantum dots by a hydrothermal method and their optical properties

    Nishimura H.

    Journal of Physics: Conference Series   1220 ( 1 )   2019年05月( ISSN:17426588

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  • Temperature dependence of photoluminescence properties of water-soluble CdS quantum dots

    Shimura K.

    Journal of Physics: Conference Series   1220 ( 1 )   2019年05月( ISSN:17426588

     詳細を見る

  • Absorption and photoluminescence properties of CdSe quantum dots prepared by hydrothermal method

    Lee T.

    Journal of Physics: Conference Series   1220 ( 1 )   2019年05月( ISSN:17426588

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  • Hydrothermal synthesis of ZnSe:Mn quantum dots and their optical properties

    Nishimura H.

    AIP Advances   9 ( 2 )   2019年02月

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  • Hydrothermal synthesis of ZnSe:Mn quantum dots and their optical properties 査読

    Hisaaki Nishimura, Yuxin Lin, Masayuki Hizume, Taichi Taniguchi, Naoteru Shigekawa, Tomomi Takagi, Susumu Sobue, Shoichi Kawai, Eiichi Okuno, and DaeGwi Kim

    AIP Advances   2019年02月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Hydrothermal synthesis of ZnSe:Mn quantum dots and their optical properties 査読

    Hisaaki Nishimura, Yuxin Lin, Masayuki Hizume, Taichi Taniguchi, Naoteru Shigekawa, Tomomi Takagi, Susumu Sobue, Shoichi Kawai, Eiichi Okuno, DaeGwi Kim

    AIP Advances   2019年02月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Correlated Roles of Temperature and Dimensionality for Multiple Exciton Generation and Electronic Structures in Quantum Dot Superlattices

    金 賢得

    The Journal of Physical Chemistry C   123 ( 4 )   2549 - 2556   2019年01月( ISSN:19327447

  • Absence of delayed fluorescence and triplet-triplet annihilation in organic light emitting diodes with spatially orthogonal bianthracenes 査読

    2. Yong-Jin Pu, Rei Satake, Yuki Koyama, Takahiro Otomo, Rika Hayashi, Naoki Haruta, Hiroshi Katagiri, Daisuke Otsuki, DaeGwi Kim, and Tohru Sato

    Journal of Material Chemistry C   2019年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Correlated Roles of Temperature and Dimensionality for the Multiple Exciton Generation and Electronic Structures in the Quantum Dot Superlattices 査読

    I-Ya Chang, DaeGwi Kim, and Kim Hyeon-Deuk

    Journal of Physical Chemistry C   123   2549 - 2556   2019年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Temperature dependence of photoluminescence properties of water-soluble ZnSe quantum dots 査読

    Yong-Shin Lee, Taichi Taniguchi, and DaeGwi Kim

    Journal of Physics: Conference Series   2019年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Temperature dependence of photoluminescence properties of water-soluble CdS quantum dots 査読

    Kunio Shimura, TaeGi Lee, and DaeGwi Kim

    Journal of Physics: Conference Series   2019年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Preparation of ZnSe-ZnS alloy quantum dots by a hydrothermal method and their optical properties 査読

    Hisaaki Nishimura, Yuxin Lin, Yuuki Kunimasa, and DaeGwi Kim

    Journal of Physics: Conference Series   2019年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Absorption and photoluminescence properties of CdSe quantum dots prepared by hydrothermal method 査読

    TaeGi Lee, Kaito Noguchi, Hisaaki Nishimura, and DaeGwi Kim

    Journal of Physics: Conference Series   2019年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Synthesis of water-soluble CuInS2 quantum dots by a hydrothermal method and their optical properties 査読

    Kazutaka Iida, Yota Uehigashi, Hideki Ichida, Hang-Beom Bu, and DaeGwi Kim

    Bulletin of the Chemical Society of Japan   2019年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Photoluminescence on/off switching of CdSe/ZnS core/shell quantum dots coated with diarylethene ligands

    Seto Y.

    Chemistry Letters   48 ( 11 )   1394 - 1397   2019年( ISSN:03667022

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  • Preparation of ZnSe-ZnS alloy quantum dots by a hydrothermal method and their optical properties 査読

    Hisaaki Nishimura, Yuxin Lin, Yuuki Kunimasa, DaeGwi Kim

    Journal of Physics: Conference Series   2019年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Synthesis of Mn-doped ZnSe-ZnS alloy quantum dots by a hydrothermal method

    Nishimura H.

    Chemistry Letters   48 ( 9 )   1081 - 1083   2019年( ISSN:03667022

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  • Synthesis of water-soluble CuInS2 quantum dots by a hydrothermal method and their optical properties 査読

    Kazutaka Iida, Yota Uehigashi, Hideki Ichida, Hang-Beom Bu, DaeGwi Kim

    Bulletin of the Chemical Society of Japan   2019年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Synthesis of water-soluble CuInS<inf>2</inf> quantum dots by a hydrothermal method and their optical properties

    Iida K.

    Bulletin of the Chemical Society of Japan   92 ( 5 )   930 - 936   2019年( ISSN:00092673

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  • Temperature dependence of photoluminescence properties of water-soluble CdS quantum dots 査読

    Kunio Shimura, TaeGi Lee, DaeGwi Kim

    Journal of Physics: Conference Series   2019年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Temperature dependence of photoluminescence properties of water-soluble ZnSe quantum dots 査読

    Yong-Shin Lee, Taichi Taniguchi, DaeGwi Kim

    Journal of Physics: Conference Series   2019年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Absence of delayed fluorescence and triplet-triplet annihilation in organic light emitting diodes with spatially orthogonal bianthracenes 査読

    Yong-Jin Pu, Rei Satake, Yuki Koyama, Takahiro Otomo, Rika Hayashi, Naoki Haruta, Hiroshi Katagiri, Daisuke Otsuki, DaeGwi Kim, Tohru Sato

    Journal of Material Chemistry C   2019年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Correlated Roles of Temperature and Dimensionality for the Multiple Exciton Generation and Electronic Structures in the Quantum Dot Superlattices 査読

    I-Ya Chang, DaeGwi Kim, Kim Hyeon-Deuk

    Journal of Physical Chemistry C   123   2549 - 2556   2019年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • CdSナノ粒子の表面改質効果と光学特性

    李 太起, 志村 邦夫, 金 大貴

    日本物理学会講演概要集   74.1 ( 0 )   1599 - 1599   2019年

  • Absorption and photoluminescence properties of CdSe quantum dots prepared by hydrothermal method 査読

    TaeGi Lee, Kaito Noguchi, Hisaaki Nishimura, DaeGwi Kim

    Journal of Physics: Conference Series   2019年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Absence of delayed fluorescence and triplet-triplet annihilation in organic light emitting diodes with spatially orthogonal bianthracenes

    Pu Y.J.

    Journal of Materials Chemistry C   7 ( 9 )   2541 - 2547   2019年( ISSN:20507534

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  • Experimental verification of Förster energy transfer and quantum resonance between semiconductor quantum dots 査読

    DaeGwi Kim, Taegi Lee, Yong-Shin Lee, and Taichi Watanabe

    Current Applied Physics   18   S14 - S20   2018年08月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:単著  

  • Experimental verification of Förster energy transfer and quantum resonance between semiconductor quantum dots 査読

    DaeGwi Kim, Taegi Lee, Yong-Shin Lee, Taichi Watanabe

    Current Applied Physics   18   S14 - S20   2018年08月( ISSN:1567-1739

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.cap.2017.11.012

  • Surface modification effects on defect-related photoluminescence in colloidal CdS quantum dots 査読

    Taegi Lee, Kuni Shimura, and DaeGwi Kim

    Physical Chemistry Chemical Physics   20   11954 - 11958   2018年04月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • 静電相互作用を利用したCdTeナノ粒子周期配列構造の作製と光学特性II

    李 煐信, 渡辺 太一, 金 大貴

    日本物理学会講演概要集   73.1 ( 0 )   1413 - 1413   2018年

  • Quick synthesis of water-soluble, luminescent ZnTe nanoparticles by hydrothermal technique 査読

    Hang-Beom Bu, DaeGwi Kim

    Chemistry Letters   47 ( 2 )   152 - 155   2018年( ISSN:1348-0715

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We first report the successful quick synthesis of watersoluble ZnTe nanoparticles (NPs) by a hydrothermal technique. The use of N-acetyl-L-cysteine as a ligand and adjustment of the precursor solution pH to 10.3 ± 0.2 are believed to play key roles in the quick synthesis of ZnTe NPs with a high photoluminescence quantum efficiency of 15%. The reaction time is at least 140-fold quicker than previous work. The results surely indicate the potential of NPs in biomedical applications as a novel type of fluorescent nanoprobe.

    DOI: 10.1246/cl.170917

  • Surface modification effects on defect-related photoluminescence in colloidal CdS quantum dots 査読

    Taegi Lee, Kunio Shimura, Daegwi Kim

    Physical Chemistry Chemical Physics   20 ( 17 )   11954 - 11958   2018年( ISSN:1463-9076

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We investigated the effects of surface modification on the defect-related photoluminescence (PL) band in colloidal CdS quantum dots (QDs). A size-selective photoetching process and a surface modification technique with a Cd(OH)2 layer enabled the preparation of size-controlled CdS QDs with high PL efficiency. The Stokes shift of the defect-related PL band before and after the surface modification was ∼1.0 eV and ∼0.63 eV, respectively. This difference in the Stokes shifts suggests that the origin of the defect-related PL band was changed by the surface modification. Analysis by X-ray photoelectron spectroscopy revealed that the surface of the CdS QDs before and after the surface modification was S rich and Cd rich, respectively. These results suggest that Cd-vacancy acceptors and S-vacancy donors affect PL processes in CdS QDs before and after the surface modification, respectively.

    DOI: 10.1039/c7cp07812a

  • Quick synthesis of water-soluble, luminescent ZnTe nanoparticles by hydrothermal technique 査読

    H. Bu and D. Kim

    Chem. Lett.   47   152 - 155   2017年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Control of multiple exciton generation and electron-phonon coupling by interior nano space in hyper-structured quantum dot superlattice 査読

    I. Chang, D. Kim, and H. Kim

    ACS Appl. Mater. Interfaces   9   32080 - 32088   2017年08月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • コア/シェル構造を利用したMn<sup>2+</sup>ドープZnSeナノ粒子の作製

    西村 悠陽, 前川 貴哉, 高木 知己, 祖父江 進, 川井 正一, 長谷川 順, 金 大貴

    応用物理学会学術講演会講演予稿集   2017.2 ( 0 )   1876 - 1876   2017年08月

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  • Control of multiple exciton generation and electron-phonon coupling by interior nano space in hyper-structured quantum dot superlattice 査読

    I. Chang, D. Kim, H. Kim

    ACS Appl. Mater. Interfaces   9   32080 - 32088   2017年08月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Influence of carrier localization at the core/shell interface on the temperature dependence of the Stokes shift and the photoluminescence decay time in CdTe/CdS type-II quantum dots 査読

    T. Watanabe, K. Takahashi, K. Shimura, and D. Kim

    Phys. Rev. B   96   035305-1 - 035305-7   2017年07月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Influence of carrier localization at the core/shell interface on the temperature dependence of the Stokes shift and the photoluminescence decay time in CdTe/CdS type-II quantum dots 査読

    Taichi Watanabe, Kohji Takahashi, Kunio Shimura, DaeGwi Kim

    PHYSICAL REVIEW B   96 ( 3 )   035305-1 - 035305-7   2017年07月( ISSN:2469-9950

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have systematically investigated the temperature dependence of absorption, photoluminescence (PL), and PL decay profiles in CdTe-core and CdTe/CdS type-II quantum dots (QDs). In CdTe/CdS QDs, Stokes shifts and PL decay time become larger with an increase in temperature above 120 K, while those in CdTe-core QDs are almost independent of temperature. The unusual temperature dependence of Stokes shifts and PL decay time in CdTe/CdS QDs is understood by considering carrier localization at the core/shell interface at low temperatures and thermal-energy-assisted detrapping from localized-exciton to type-II exciton states at higher temperatures. Furthermore, a phenomenological rate-equation model is developed to explain the experimentally observed temperature-dependent PL decay time.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.96.035305

  • Microwave-assisted hydrothermal synthesis of highly luminescent ZnSe-based quantum dots with a quantum yield higher than 90% 査読

    Y-S. Lee, K. Nakano, H-B. Bu, and D. Kim

    Appl. Phys. Express   10   065001-1 - 065001-4   2017年05月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Microwave-assisted hydrothermal synthesis of highly luminescent ZnSe-based quantum dots with a quantum yield higher than 90% 査読

    Y-S. Lee, K. Nakano, H-B. Bu, D. Kim

    Appl. Phys. Express   10   065001-1 - 065001-4   2017年05月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 水熱合成法により作製したZnSeナノ粒子の光学特性

    李 煐信, 中野 薫, 金 大貴

    日本物理学会講演概要集   72.1 ( 0 )   1511 - 1511   2017年

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    <p>高圧熱水中での化学合成によってZnSeナノ粒子の作製に成功した。作製に際して、ナノ粒子前駆体溶液のpH及び加熱温度の条件を変えることによって、ZnSeナノ粒子の光学特性が大きく変化するため、その最適条件を探査することにより量子効率60%以上を誇る試料の作製を実現した。また、温度依存性の観点からZnSeナノ粒子の吸収及び発光特性を調べたので、その結果について報告する。</p>

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.1.0_1511

    CiNii Article

  • 水熱合成法により作製したCuInS<sub>2</sub>及びCuInS<sub>2</sub>/ZnSナノ粒子の光学特性

    梅津 吉雅, 中谷 泰輔, 飯田 和貴, 金 大貴

    日本物理学会講演概要集   72.1 ( 0 )   1596 - 1596   2017年

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    <p>本研究では、CdSeやCdTe等のⅡ-Ⅵ族半導体ナノ粒子に代わるカドミウムフリーのナノ粒子を作製することを目標に、CuInS_2_ナノ粒子に着目した。水熱合成法によりCuInS_2_ナノ粒子の作製を行い、最適作製条件を詳細に探査した。また、発光強度をさらに増大させるために、CuInS_2_/ZnS core/shell ナノ粒子の作製を行い、量子効率約30%を有するナノ粒子の作製に成功した。</p>

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.1.0_1596

    CiNii Article

  • Synthesis of type-I CdTe core and type-II CdTe/CdS core/shell quantum dots by a hydrothermal method and their optical properties 査読

    Taichi Watanabe, Kohji Takahashi, Kunio Shimura, Hang-Beom Bu, Kim Hyeon-Deuk, Daegwi Kim

    Bulletin of the Chemical Society of Japan   90 ( 1 )   52 - 58   2017年( ISSN:1348-0634

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The breakthrough in high quality quantum dot (QD) synthesis has led to a great increase of QD studies and opened up possibilities for various applications, e.g., as light-emitting devices, biomolecular imaging,and photovoltaic devices. CdTe and CdTe/CdS QD were prepared via hydrothermal method in one-step processes by controlling reaction time. A gradual thermal decomposition of thiol ligand N-acetyl-L-cysteine led to the formation of a CdS shell on a CdTe core. X-ray diffraction and energy dispersive X-ray spectroscopy demonstrated that growth of the CdS shell started in a longer reaction time than 30 min and that the thickness of the CdS shell increased with increasing the reaction time. The CdTe/CdS QD displayed a longer photoluminescence-decay time than the CdTe core QD due to the type-II band alignment, and the decay time in the CdTe/CdS QD increased with an increase in the reaction time. The increase in the decay time in the CdTe/CdS QDs was qualitatively reproduced by a decrease in an overlap integral of electron and hole wave functions caused by an increase of the CdS shell thickness.

    DOI: 10.1246/bcsj.20160299

  • CdTe/CdS type IIナノ粒子における光学特性の温度依存性

    渡辺 太一, 金 大貴

    日本物理学会講演概要集   72.1 ( 0 )   1510 - 1510   2017年

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    <p>CdTe/CdSナノ粒子はtype II構造を有するため、電子と正孔が空間的に分離される。また、CdTeとCdSは格子不整合率が高いため、ヘテロ界面において格子歪みが生じ、発光過程に大きな影響を与える。CdTe/CdSナノ粒子の発光メカニズムを調べるために、吸収・発光スペクトル及び発光減衰プロファイルの温度依存性を調べた結果について報告する。</p>

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.1.0_1510

    CiNii Article

  • Layer-by-layer法によるCdTeナノ粒子超格子構造の作製と光学特性

    李 太起, 大城 一馬, 渡辺 太一, 金 大貴

    日本物理学会講演概要集   72.1 ( 0 )   1512 - 1512   2017年

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    <p>Layer-by-layer法により、CdTeナノ粒子単層膜および積層構造試料を作製した。X線構造解析により、2次元および3次元的な周期性を有することを確認した。これら試料においては、近接したナノ粒子間で共鳴相互作用が生じる。ナノ粒子サイズやナノ粒子間距離を系統的に制御した試料の光学スペクトルから、ナノ粒子間共鳴相互作用を調べた結果について報告する。</p>

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.72.1.0_1512

    CiNii Article

  • Synthesis of type-I CdTe core and type-II CdTe/CdS core/shell quantum dots by a hydrothermal method and their optical properties 査読

    T. Watanabe, K. Takahashi, K. Shimura, H. Bu, H. Kim, and D. Kim

    Bull. Chem. Soc. Jpn.   90   52 - 58   2016年10月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • 水熱合成による波長変換ナノ粒子ZnSe:Mn/ZnSの作製

    高木 知己, 谷口 太一, 祖父江 進, 川井 正一, 長谷川 順, 金 大貴

    応用物理学会学術講演会講演予稿集   2016.2 ( 0 )   2948 - 2948   2016年09月

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  • Controls of electronic structures and phonon dynamics in quantum dot superlattice by manipulating interior nano space 査読

    I. Chang, D. Kim, and H. Kim

    ACS Appl. Mater. Interfaces   8   18321 - 18327   2016年07月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Control of Electronic Structures and Phonon Dynamics in Quantum Dot Superlattices by Manipulation of Interior Nanospace 査読

    I-Ya Chang, DaeGwi Kim, Kim Hyeon-Deuk

    ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES   8 ( 28 )   18321 - 18327   2016年07月( ISSN:1944-8244

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Quantum dot (QD) superlattices, periodically ordered array structures of QDs, are expected to provide novel photo-optical functions due to their resonant couplings between adjacent QDs. Here, we computationally demonstrated that electronic structures and phonon dynamics of a QD superlattice can be effectively and selectively controlled by manipulating its interior nanospace, where quantum resonance between neighboring QDs appears, rather than by changing component QD size, shape, compositions, etc. A simple Hpassivated Si QD was examined to constitute one-, two-, and three-dimensional QD superlattices, and thermally fluctuating band energies and phonon modes were simulated by finite-temperature ab initio molecular dynamics (MD) simulations. The QD superlattice exhibited a decrease in the band gap energy enhanced by thermal modulations and also exhibited selective extraction of charge carriers out of the component QD, indicating its advantage as a promising platform for implementation in solar cells. Our dynamical phonon analyses based on the ab initio MD simulations revealed that THz-frequency phonon modes were created by an inter-QD crystalline lattice formed in the QD superlattice, which can contribute to low energy thermoelectric conversion and will be useful for direct observation of the dimension-dependent superlattice. Further, we found that crystalline and ligand-originated phonon modes inside each component QD can be independently controlled by asymmetry of the superlattice and by restriction of the interior nanospace, respectively. Taking into account the thermal effects at the finite temperature, we proposed guiding principles for designing efficient and space-saving QD superlattices to develop functional photovoltaic and thermoelectric devices.

    DOI: 10.1021/acsami.6b03219

  • Hydrothermal synthesis of NAC-capped II-VI semiconductor ZnSe quantum dots in acidic condition 査読

    Y-S. Lee, H. Bu, T. Taniguchi, T. Takagi, S. Sobue, H. Yamada, T. Iwaki, and D. Kim

    Chem. Lett.   45   878 - 880   2016年05月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Blueshifted flat dispersion relation of exciton-polariton condensates in a CuBr microcavity 査読

    M. Nakayama, K. Murakami, and D. Kim

    J. Phys. Soc. Jpn.   85   054702-1 - 054702-7   2016年04月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Blueshifted flat dispersion relation of exciton-polariton condensates in a CuBr microcavity 査読

    M. Nakayama, K. Murakami, D. Kim

    J. Phys. Soc. Jpn.   85   054702-1 - 054702-7   2016年04月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Control of photoluminescence intensity in nanostructured layers of lipid-soluble quantum dots and water-soluble gold nanoparticles 査読

    K. Ohshiro, H. Bu, and D. Kim

    Chem. Lett.   45   520 - 522   2016年02月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • 静電相互作用を利用したCdTeナノ粒子周期配列構造の作製と光学特性

    李 煐信, 渡辺 太一, 高橋 幸司, 金 大貴

    日本物理学会講演概要集   71.2 ( 0 )   1362 - 1362   2016年

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    <p>正及び負の帯電性を有するCdTeナノ粒子を作製し、ナノ粒子間の静電相互作用を利用することにより、CdTeナノ粒子の周期配列構造を作製することに成功した。吸収エネルギーの低エネルギーシフトと発光寿命の増大を明確に観測し、近接したナノ粒子間の共鳴相互作用を示唆する実験結果を得ただけでなく、配列させるナノ粒子のサイズにより、共鳴相互作用の大きさを制御できることを報告する。</p>

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_1362

    CiNii Article

  • 異種半導体ナノ粒子からなるナノ粒子積層構造におけるエネルギー移動

    浅川 良介, 金 大貴

    日本物理学会講演概要集   71.2 ( 0 )   1361 - 1361   2016年

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    <p>これまで半導体ナノ粒子間のエネルギー移動に関する研究が盛んに行われてきたが、それらは全て同種半導体ナノ粒子間のエネルギー移動を対象にしている。今回我々は、ドナーナノ粒子の発光スペクトルとアクセプターナノ粒子の吸収スペクトルの重なり積分を大きく変化させることを目的に、異種半導体ナノ粒子を用いてナノ粒子積層構造を作製し、エネルギー移動を調べた結果について報告する。</p>

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_1361

    CiNii Article

  • Control of photoluminescence intensity in nanostructured layers of lipid-soluble quantum dots and water-soluble gold nanoparticles 査読

    Kazuma Ohshiro, Hang-Beom Bu, DaeGwi Kim

    Chemistry Letters   45 ( 5 )   520 - 522   2016年( ISSN:1348-0715

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We propose a new preparation method for layered structures consisting of lipid-soluble CdSe quantum dots (QDs) and watersoluble Au nanoparticles (NPs). The self-assembled monolayer of (3-mercaptopropyl)trimethoxysilane (MPTMS) was introduced as a "binder" of lipid-soluble QDs on a polyelectrolyte layer (PE). Furthermore, the separation distance between the CdSe QDs and the Au NP layers was controlled by the thickness of the PE layers, and the systematic change from PL quenching to PL enhancement of the CdSe QDs is observed.

    DOI: 10.1246/cl.160096

  • Hydrothermal synthesis of NAC-capped II-VI semiconductor ZnSe quantum dots in acidic condition 査読

    Yong-Shin Lee, Hang-Beom Bu, Taichi Taniguchi, Tomomi Takagi, Susumu Sobue, Hitoshi Yamada, Takao Iwaki, Daegwi Kim

    Chemistry Letters   45 ( 8 )   878 - 880   2016年( ISSN:1348-0715

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Semiconductor ZnSe quantum dots (QDs) were hydrothermally prepared by the reaction of Zn2+ and NaHSe in the presence of N-acetyl-L-cysteine as a stabilizer. The absorption bandwidth depends strongly on the pH of the working solutions. The photoluminescence (PL) properties were dramatically improved by selecting appropriately the pH value of the precursor solution
    the PL intensity in the ZnSe QDs prepared at pH 6 was strongest irrespective of the size of ZnSe QDs. The XRD pattern demonstrated the formation of a cubic zinc blende ZnSe lattice structure and crystallinity.

    DOI: 10.1246/cl.160431

  • Control of localized surface plasmon resonance energy in monolayer structures of gold and silver nanoparticles 査読

    H. Yokota, T. Taniguchi, T. Watanabe, and D. Kim

    Phys. Chem. Chem. Phys.   17   27077 - 27081   2015年09月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Theory of the lifetime of an exciton incoherently created below its resonance frequency by inelastic scattering 査読

    M. Bamba, S. Wakaiki, H. Ichida, K. Mizoguchi, D. Kim, M. Nakayama, and Y. Kanematsu

    Phys. Rev. B   91   235205-1 - 235205-13   2015年06月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Evidence of quantum resonance in periodically-ordered three-dimensional superlattice of CdTe quantum dots 査読

    D. Kim, S. Tomita, K. Ohshiro, T. Watanabe, T. Sakai, I. Chang, and H. Kim

    Nano Letters   15   4343 - 4347   2015年06月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Evidence of quantum resonance in periodically-ordered three-dimensional superlattice of CdTe quantum dots 査読

    D. Kim, S. Tomita, K. Ohshiro, T. Watanabe, T. Sakai, I. Chang, H. Kim

    Nano Letters   15   4343 - 4347   2015年06月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Polariton-condensation effects on photoluminescence properties in a CuBr microcavity 査読

    M. Nakayama, K. Murakami, Y. Furukawa, and D. Kim

    J. Physics: Conf. Series   619   012015-1 - 012015-4   2015年05月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Effects of surface modification on photoluminescence properties of self-assembled monolayer of CdSe quantum dots 査読

    T. Watanabe, H. Yokota, M. Nakayama, and D. Kim

    J. Physics: Conf. Series   619   012024-1 - 012024-4   2015年05月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Polariton-condensation effects on photoluminescence properties in a CuBr microcavity 査読

    M. Nakayama, K. Murakami, Y. Furukawa, D. Kim

    J. Physics: Conf. Series   619   012015-1 - 012015-4   2015年05月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Effects of surface modification on photoluminescence properties of self-assembled monolayer of CdSe quantum dots 査読

    T. Watanabe, H. Yokota, M. Nakayama, D. Kim

    J. Physics: Conf. Series   619   012024-1 - 012024-4   2015年05月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Preparation of highly luminescent hybrid gel incorporating NAC-capped CdTe quantum dots through sol–gel processing 査読

    H Bu, T. Watanabe, M. Hizume, T. Takagi, S. Sobue, S. Kawai, E. Okuno, and D. Kim

    Mater. Res. Express   2   036202-1 - 036202-9   2015年03月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Preparation of highly luminescent hybrid gel incorporating NAC-capped CdTe quantum dots through sol–gel processing 査読

    H Bu, T. Watanabe, M. Hizume, T. Takagi, S. Sobue, S. Kawai, E. Okuno, D. Kim

    Mater. Res. Express   2 ( 3 )   036202-1 - 036202-9   2015年03月( ISSN:2053-1591

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/2053-1591/2/3/036202

  • 23pPSA-43 水熱合成法によるCuInS_2ナノ粒子の作製とその光学特性

    飯田 和貴, 横田 裕樹, 夫 恒範, 金 大貴

    日本物理学会講演概要集   70.1 ( 0 )   1588   2015年

  • 23pPSA-42 CdSeナノ粒子積層構造の作製と光学特性

    大城 一馬, 樋爪 將之, 横田 裕樹, 金 大貴

    日本物理学会講演概要集   70.1 ( 0 )   1587   2015年

  • 23pPSA-41 CdTeナノ粒子間のエネルギー移動ダイナミクスの温度依存性

    伊藤 達也, 渡辺 太一, 金 大貴

    日本物理学会講演概要集   70.1 ( 0 )   1586   2015年

  • 17aCE-5 CuBr 微小共振器におけるポラリトン凝縮状態のdiffusive Goldstone モード

    中山 正昭, 村上 勝哉, 金 大貴

    日本物理学会講演概要集   70.2 ( 0 )   1195   2015年

  • Control of localized surface plasmon resonance energy in monolayer structures of gold and silver nanoparticles 査読

    Hiroki Yokota, Taichi Taniguchi, Taichi Watanabe, DaeGwi Kim

    PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS   17 ( 40 )   27077 - 27081   2015年( ISSN:1463-9076

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Monolayer structures of Au and Ag nanoparticles (NPs) were fabricated by a dipping method to realize the control of localized surface plasmon resonance (LSPR) energy. The mean inter-particle distance in the monolayer was controlled by changing the concentration of NPs in the colloidal solution used for the monolayer assembly. The extinction-peak energy of the monolayer structure was red-shifted with decreasing inter-particle distance, reflecting plasmon coupling between NPs.

    DOI: 10.1039/c5cp03928b

  • Hydrothermal synthesis of N-acetyl-L-cysteine-capped CuInS2 nanoparticles 査読

    Hang-Beom Bu, Hiroki Yokota, Kunio Shimura, Kohji Takahasi, Taichi Taniguchi, DaeGwi Kim

    Chemistry Letters   44 ( 2 )   200 - 202   2015年( ISSN:1348-0715

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    CuInS2 (CIS) nanoparticles (NPs) were hydrothermally prepared by the reaction of Cu2+, In2+, and Na2S in the presence of N-acetyl-L-cysteine as a stabilizer. The X-ray diffraction pattern of the resultant CIS NPs indicated that the chalcopyrite NPs could be obtained. The X-ray photoelectron spectroscopy data suggested that Cu2+ is reduced to Cu+ during the reaction process. The absorption and photoluminescence peaks of the NPs were clearly red-shifted with increasing size of the particles. Our method will aid in the synthesis of other I-III-VI ternary compounds.

    DOI: 10.1246/cl.140950

  • Hydrothermal Synthesis of N-Acetyl-L-cysteine-capped CuInS2 Nanoparticles 査読

    H. Bu, H. Yokota, K. Shimura, K. Takahasi, T. Taniguchi, and D. Kim

    Chem. Lett.   44   200 - 202   2014年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • 水熱合成による波長変換ナノ粒子ZnSeS:Mnの作製

    高木 知己, 谷口 太一, 祖父江 進, 川井 正一, 奥野 英一, 長谷川 順, 金 大貴

    応用物理学会学術講演会講演予稿集   2014.2 ( 0 )   497 - 497   2014年09月

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  • Photoluminescence characteristics of polariton condensation in a CuBr microcavity 査読

    M. Nakayama, K. Murakami, Y. Furukawa, and D. Kim

    Appl. Phys. Lett.   105   021903-1 - 021903-4   2014年07月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Photoluminescence characteristics of polariton condensation in a CuBr microcavity 査読

    Masaaki Nakayama, Katsuya Murakami, Yoshiaki Furukawa, DaeGwi Kim

    APPLIED PHYSICS LETTERS   105 ( 2 )   021903-1 - 021903-4   2014年07月( ISSN:0003-6951

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have investigated the photoluminescence (PL) properties of a CuBr microcavity at 10 K, including the temporal profiles, from the viewpoint of cavity-polariton condensation. The excitation energy density dependence of the PL intensity (band width) of the lower polariton branch at an in-plane wave vector of k(parallel to)=0 exhibits a threshold-like increase (decrease). A large blueshift in the PL energy of similar to 10 meV caused by the cavity-polariton renormalization is correlated with the excitation energy density dependence of the PL intensity. The estimated density of photogenerated electron-hole pairs at the threshold is two orders lower than the Mott transition density. These results consistently demonstrate the occurrence of cavity-polariton condensation. In addition, we found that the PL rise and decay times are shortened dramatically by the cavity-polariton condensation, which reflects the bosonic final state stimulation in the relaxation process and the intrinsic cavity-polariton lifetime in the decay process. (C) 2014 AIP Publishing LLC.

    DOI: 10.1063/1.4890216

  • High-sensitivity polarization modulation reflectance spectroscopy of cavity polaritons in a ZnO microcavity

    Takayuki Hasegawa, Ryo Kishimoto, Yoshihiro Takagi, Toshiki Kawase, DaeGwi Kim, Masaaki Nakayama

    APPLIED PHYSICS EXPRESS   7 ( 3 )   032003 (4 pages)   2014年03月( ISSN:1882-0778

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We report that polarization modulation reflectance (PMR) spectroscopy is highly sensitive to the cavity polaritons in a ZnO microcavity with HfO2/SiO2 distributed Bragg reflectors. We demonstrate that the cavity-polariton dispersion, even in the energy region of strong absorption by exciton continuum states, is clearly observed by PMR spectroscopy. The PMR spectra were quantitatively analyzed by a transfer-matrix method taking into account three types of excitons labeled A, B, and C. Line-shape analysis of the PMR spectra indicates that the anisotropy of the excitonic transitions is considerable in treating the cavity polariton in the ZnO microcavity. (C) 2014 The Japan Society of Applied Physics

    DOI: 10.7567/APEX.7.032003

  • Observation of bound and antibound states of cavity polariton pairs in a CuCl microcavity

    S. Matsuura, Y. Mitsumori, H. Kosaka, K. Edamatsu, K. Miyazaki, D. Kim et al.

    Phys. Rev. B   89   035317 (6 pages)   2014年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • High-sensitivity polarization modulation reflectance spectroscopy of cavity polaritons in a ZnO microcavity

    T. Hasegawa, R. Kishimoto, Y. Takagi, T. Kawase, D. Kim, and M. Nakayama

    App. Phys. Exp.   7   032003 (4 pages)   2014年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 10aPS-33 コロイド法により作製したCdTeナノ粒子の光学特性の温度依存性(10aPS 領域5ポスターセッション(放射光,光電子分光,発光,非線形光学,フォトニック結晶),領域5(光物性))

    渡辺 太一, 市田 秀樹, 高橋 幸司, 志村 邦夫, 中山 正昭, 金 大貴

    日本物理学会講演概要集   69.2.4 ( 0 )   543   2014年

  • 29pPSA-22 Layer-by-layer法により作製したCdTeナノ粒子層状構造の光学特性II(29pPSA 領域5ポスターセッション(放射光,光電子分光,発光,非線形,フォトニック結晶),領域5(光物性))

    冨田 昇吾, 渡辺 太一, 高橋 幸司, 中山 正昭, 金 大貴

    日本物理学会講演概要集   69.1.4 ( 0 )   765   2014年

  • Observation of bound and antibound states of cavity polariton pairs in a CuCl microcavity

    S. Matsuura, Y. Mitsumori, H. Kosaka, K. Edamatsu, K. Miyazaki, D. Kim

    Phys. Rev. B   89   035317 (6 pages)   2014年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 8aAJ-4 CuBrマイクロキャビティにおけるポラリトン凝縮と発光特性(8aAJ 励起子・ポラリトン(量子井戸・超格子),領域5(光物性))

    村上 勝哉, 古川 喜彬, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   69.2.4 ( 0 )   514   2014年

  • Precise control of photoluminescence enhancement and quenching of semiconductor quantum dots using localized surface plasmons in metal nanoparticles

    Daegwi Kim, Hiroki Yokota, Taichi Taniguchi, Masaaki Nakayama

    Journal of Applied Physics   114 ( 15 )   154307 (5 pages)   2013年10月( ISSN:0021-8979

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Photoluminescence (PL) enhancement and quenching using localized surface plasmons in metal nanoparticles (NPs) are important factors to control optical properties of semiconductor quantum dots (QDs). However, the PL enhancement and quenching have not been simultaneously observed in previous works, which lead to the situation that the mechanisms for controlling the enhancement and quenching are still controversial. In this work, we have investigated the PL properties in bilayer structures consisting of Au NPs and CdSe QDs in order to realize the precise control of the PL enhancement and quenching of the QDs. It was demonstrated that both the separation distance between Au NPs and CdSe QDs and the surface density of Au NPs in the bilayer structure are key factors for controlling the balance between the PL enhancement and quenching. The experimental results were quantitatively analyzed, taking account of the energy transfer from CdSe QDs to Au NPs and local electric field effects due to Au NPs. © 2013 AIP Publishing LLC.

    DOI: 10.1063/1.4826188

  • Control of Rabi splitting energies of exciton polaritons in CuI microcavities

    M. Nakayama, M. Kameda, T. Kawase, and D. Kim

    Eur. Phys. J. B   86   32 (5pages)   2013年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Hydrothermal synthesis of thiol-capped CdTe nanoparticles and their optical properties

    H. Bu, H. Kikunaga, K. Shimura, K. Takahasi, T. Taniguchi, and D. Kim

    Phys. Chem. Chem. Phys.   15   2903 - 2911   2013年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Photon-field-shape effects on Rabi splitting energies in CuCl microcavities

    T. Kawase, K. Miyazaki, D. Kim, M. Nakayama

    Eur. Phys. J. B   86   69 (6pages)   2013年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Thickness dependence of photoluminescence-decay profiles of exciton-exciton scattering in ZnO thin films

    S. Wakaiki, H. Ichida, T. Kawase, K. Mizoguchi, D. Kim, M. Nakayama, Y. Kanematsu

    Eur. Phys. J. B   86   387 (4pages)   2013年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Temperature dependence of photoluminescence dynamics of self-assembled monolayers of CdSe quantum dots: the influence of the bound-exciton state

    D. Kim, H. Yokota, K. Shimura, and M. Nakayama

    Phys. Chem. Chem. Phys.   15   21051 - 21057   2013年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Precise control of photoluminescence enhancement and quenching of semiconductor quantum dots using localized surface plasmons in metal nanoparticles

    D. Kim, H. Yokota, T. Taniguchi, and M. Nakayama

    J. Appl. Phys.   114   154307 (5 pages)   2013年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Thickness dependence of photoluminescence-decay profiles of exciton-exciton scattering in ZnO thin films

    S. Wakaiki, H. Ichida, T. Kawase, K. Mizoguchi, D. Kim, M. Nakayama, Y. Kanematsu

    Eur. Phys. J. B   86   387 (4pages)   2013年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 27pEJ-3 半導体一金属ナノ粒子層状構造の作製とその光学特性II(27pEJ 微粒子・ナノ結晶,領域5(光物性))

    谷口 太一, 横田 裕樹, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   68.1.4 ( 0 )   812   2013年

  • 26pPSA-33 水熱合成法によるCdTe及びCdTe/CdSナノ粒子の作製と光学特性(領域5ポスターセッション(励起子,微粒子・ナノ結晶,その他),領域5(光物性))

    渡辺 太一, 冨田 昇吾, 高橋 幸司, 志村 邦夫, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   68.2.4 ( 0 )   663   2013年

  • 26aDB-2 Layer-by-layer法により作製したCdTeナノ粒子層状構造の光学特性(微粒子・ナノ結晶,領域5(光物性))

    冨田 昇吾, 渡辺 太一, 高橋 幸司, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   68.2.4 ( 0 )   654   2013年

  • Photon-field-shape effects on Rabi splitting energies in CuCl microcavities

    T. Kawase, K. Miyazaki, D. Kim, M. Nakayama

    Eur. Phys. J. B   86   69 (6pages)   2013年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Temperature dependence of photoluminescence dynamics of self-assembled monolayers of CdSe quantum dots: the influence of the bound-exciton state

    D. Kim, H. Yokota, K. Shimura, M. Nakayama

    Phys. Chem. Chem. Phys.   15   21051 - 21057   2013年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 28pEH-1 CuClマイクロキャビティにおけるラビ分裂エネルギーに対する光子場形状の効果(28pEH 励起子・ポラリトン,領域5(光物性))

    川上 将輝, 宮崎 健一, 川瀬 稔貴, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   68.1.4 ( 0 )   821   2013年

  • Hydrothermal synthesis of thiol-capped CdTe nanoparticles and their optical properties

    Hang-Beom Bu, Hayato Kikunaga, Kunio Shimura, Kohji Takahasi, Taichi Taniguchi, DaeGwi Kim

    PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS   15 ( 8 )   2903 - 2911   2013年( ISSN:1463-9076

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Water soluble nanoparticles (NPs) with a high emission property were synthesized via hydrothermal routes. In this report, we chose thiol ligand N-acetyl-L-cysteine as the ideal stabilizer and have successfully employed it to synthesize readily size-controllable CdTe NPs in a reaction of only one step. Hydrothermal synthesis of CdTe NPs has been carried out in neutral or basic conditions so far. We found out that the pH value of precursor solutions plays an important role in the uniformity of the particle size. Actually, high quality CdTe NPs were synthesized under mild acidic conditions of pH 5. The resultant NPs indicated good visible light-emitting properties and stability. Further, the experimental results showed that the reaction temperature influenced significantly the growth rate and the maximum size of the NPs. The CdTe NPs with a high photoluminescence quantum yield (the highest value: 57%) and narrower half width at half maximum (the narrowest value: 33 nm) were attained in very short time, within 40 minutes, reaching diameters of 2.3 to 4.3 nm. The PL intensity was increased with an increase in the reaction time, reflecting the suppression of nonradiative recombination processes. Furthermore, the formation of CdTe/CdS core-shell structures was discussed from the viewpoint of PL dynamics and X-ray diffraction studies.

    DOI: 10.1039/c2cp43299d

  • Control of Rabi splitting energies of exciton polaritons in CuI microcavities

    M. Nakayama, M. Kameda, T. Kawase, D. Kim

    Eur. Phys. J. B   86   32 (5pages)   2013年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Temperature dependence of cavity-polariton energies in ZnO and CuCl microcavities

    Toshiki Kawase, Kenichi Miyazaki, Daegwi Kim, Masaaki Nakayama

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   112 ( 9 )   093512 (6 pages).   2012年11月( ISSN:0021-8979

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have investigated the temperature dependence of the cavity-polariton energies in ZnO and CuCl microcavities with HfO2/SiO2 distributed Bragg reflectors. From angle-resolved reflectance spectra at 10 K, we experimentally confirmed the cavity-polariton dispersions. The experimental dispersions were analyzed with a phenomenological Hamiltonian for the exciton-photon strong coupling. Furthermore, the temperature dependence of the angle-resolved reflectance spectra was measured. We analyzed the experiment results of the temperature dependence of the energies of the cavity polaritons on the basis of the phenomenological Hamiltonian, taking account of Varshni's law to treat the temperature dependence of the band-gap energy in a bulk crystal. Note that the temperature dependence of the exciton energies in a CuCl bulk crystal is extraordinary, which is in reverse to that in a ZnO bulk crystal. We have revealed that the temperature dependence of the energies of the cavity polaritons, which deviates from that of the exciton in the bulk crystal, considerably depends on the relative fractions of the exciton and cavity-photon components in the cavity polaritons. (C) 2012 American Institute of Physics. [http://dx.doi.org/10.1063/1.4764327]

    DOI: 10.1063/1.4764327

  • Exciton polaritons in a CuBr microcavity with HfO2/SiO2 distributed Bragg reflectors

    M. Nakayama, Y. Kanatanai, T. Kawase, D. Kim

    PHYSICAL REVIEW B   85 ( 20 )   205320 (5 pages)   2012年05月( ISSN:1098-0121

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have investigated the characteristics of exciton-photon strong coupling in a CuBr bulk microcavity that consists of a CuBr active layer with an effective thickness of lambda/2 and HfO2/SiO2 distributed Bragg reflectors: lambda corresponds to an effective resonant wavelength of the lowest-lying exciton. The CuBr crystal has three excitons labeled Z(f), Z(1,2), and Z(3) at the Gamma point, where the Z(f) exciton originates from a triplet state, which is peculiar to CuBr. Angle-resolved reflectance spectra measured at 10 K demonstrate the strong coupling behavior of the Z(f), Z(1,2), and Z(3) excitons and cavity photon, resulting in the formation of four cavity-polariton branches. Analyzing the cavity-polariton dispersion relations based on a phenomenological Hamiltonian for the strong coupling, we evaluated the vacuum Rabi-splitting energies of the Z(f), Z(1,2), and Z(3) excitons to be 31, 108, and 84 meV, respectively. These Rabi-splitting energies reflect the magnitudes of the oscillator strengths of the relevant excitons. Furthermore, we precisely measured angle-resolved photoluminescence (PL) spectra of the lower polariton branch under a weak excitation condition. In the bottleneck region, the population of the cavity polaritons is negligible, and the PL intensity at k = 0 is the highest. These facts suggest that the relaxation process of the cavity polaritons is not affected by a bottleneck effect.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.85.205320

  • Photoluminescence Properties of Self-Assembled Monolayers Of CdSe and CdSe/ZnS Quantum Dots

    H. Yokota, K. Okazaki, K. Shimura, M. Nakayama, D. Kim

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C   116 ( 9 )   5456 - 5459   2012年03月( ISSN:1932-7447

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The photoluminescence (PL) properties of self-assembled monolayers (SAMs) of CdSe and CdSe/ZnS quantum dots (QDs) were investigated. From measurements of the temperature dependence of PL spectra, it is demonstrated that the thiol group, which is a constituent of the reagent for formation of the SAM, degrades the PL properties during the SAM formation process. With an additional dipping treatment in a Cd(CIO4)(2) aqueous solution with pH = 10, the band-edge PL intensity is increased remarkably. The improvement of PL properties is attributed to QD surface modification with a Cd(OH)2 layer. On the other hand, the defect-related PL band is not observed at all, even at 10 K, in the SAMs of CdSe/ZnS core/shell QDs. This fact indicates that the ZnS shell layer prevents degradation of the PL properties during the SAM process.

    DOI: 10.1021/jp2116609

  • Photoluminescence properties of self-assembled monolayers of CdSe and CdSe/ZnS quantum dots

    H. Yokota, K. Okazaki, K. Shimura, M. Nakayama, and D. Kim

    J. Phys. Chem. C   116   5456 - 5459   2012年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Control of Rabi splitting energies in CuCl microcavities withHfO2/SiO2 distributed Bragg reflectors

    M. Nakayama, K. Miyazaki, T. Kawase, and D. Kim

    Physics Procedia   29   6 - 11   2012年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Exciton polaritons in a CuBr microcavity with HfO2/SiO2 distributed Bragg reflectors

    M. Nakayama, Y. Kanatanai, T. Kawase, and D. Kim

    Phys. Rev. B   85   205320 (5 pages)   2012年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Active-layer-thickness dependence of Rabi splitting energies in ZnO microcavities

    T. Kawase, D. Kim, and M. Nakayama

    Phys. Status Solidi C   9   1797 - 1800   2012年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Temperature dependence of cavity-polariton energies in ZnO and CuCl microcavities

    T. Kawase, K. Miyazaki, D. Kim, and M. Nakayama

    J. Appl. Phys.   112   093512 (6 pages).   2012年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Characteristics of cavity polaritons in a CuBr microcavity

    Y. Kanatani, T. Kawase, D. Kim, and M. Nakayama

    Eur. Phys. J. B   85   390 (6pages)   2012年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Optical properties of self-assembled monolayer of CdSe quantum dots

    H. Yokota, K. Shimura, M. Nakayama, and D. Kim

    Phys. Status Solidi C   9   2465 - 2468   2012年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Photoluminescence dynamics from exciton-exciton scattering and exciton-electron scattering in GaN thin film

    S. Wakaiki, H. Tokumaru, H. Ichida, K. Mizoguchi, D. Kim, Y. Kanematsu, and M. Nakayama

    Phys. Status Solidi C   9   2497 - 2500   2012年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Polarization dependence of four wave mixing via biexcitons in CuCl microcavities

    S. Matsuura, Y. Mitsumori, H. Kosaka, K. Edamatsu, K. Miyazaki, Y. Kanatani, D. Kim et al.

    Phys. Status Solidi C   9   2505 - 2508   2012年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 25aAC-6 CuBrマイクロキャビティにおけるポラリトン発光特性(25aAC 励起子・ポラリトン,領域5(光物性))

    金谷 侑佳, 川瀬 稔貴, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   67.1.4 ( 0 )   796   2012年

  • 24pPSA-39 コロイド法により作製したZnSeナノ粒子の光学特性(24pPSA 領域5 ポスターセッション,領域5(光物性))

    谷口 太一, 川崎 博之, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   67.1.4 ( 0 )   782   2012年

  • 20pFJ-6 コロイド法により作製したCdTeナノ粒子の光学特性(20pFJ 微粒子・ナノ結晶,顕微・近接場分光,領域5(光物性))

    冨田 昇吾, 高橋 幸司, 志村 邦夫, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   67.2.4 ( 0 )   707   2012年

  • 20pFJ-5 半導体-金属ナノ粒子層状構造の作製とその光学特性(20pFJ 微粒子・ナノ結晶,顕微・近接場分光,領域5(光物性))

    谷口 太一, 横田 裕樹, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   67.2.4 ( 0 )   706   2012年

  • 18pHB-8 CuBrマイクロキャビティにおけるポラリトンレーザー発振(18pHB 励起子・ポラリトン,領域5(光物性))

    川瀬 稔貴, 金谷 侑佳, 市田 秀樹, 若生 周治, 金 大貴, 兼松 泰男, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   67.2.4 ( 0 )   674   2012年

  • 18aPSB-3 CuBrマイクロキャビティにおけるラビ分裂エネルギーの制御(18aPSB 領域5 ポスターセッション(励起子・光誘起相転移・低次元ほか),領域5(光物性))

    金谷 侑佳, 川瀬 稔貴, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   67.2.4 ( 0 )   659   2012年

  • Photoluminescence dynamics originating from exciton-exciton and exciton-electron scattering in a GaN thin film

    Shuji Wakaiki, Hitoshi Tokumaru, Hideki Ichida, Kohji Mizoguchi, DaeGwi Kim, Yasuo Kanematsu, Masaaki Nakayama

    PHYSICA STATUS SOLIDI C: CURRENT TOPICS IN SOLID STATE PHYSICS, VOL 9, NO 12   9 ( 12 )   2497 - 2500   2012年( ISSN:1862-6351

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    We have investigated the photoluminescence (PL) dynamics of a GaN thin film under intense excitation conditions using an optical-Kerr-gating method. It has been found that the PL originating from the exciton-exciton scattering (P emission) appears at the temperatures lower than around 100 K, while at higher temperatures P emission vanishes and the PL originating from exciton-electron scattering (H emission) dominates. The ultrashort gating time of 0.6 ps enabled us to obtain precise information of the temporal profiles of the peak energy, the bandwidth, and the intensity of the P emission and H emission. We have found that the decay time of the H emission is shorter than that of the P emission. By taking into account the strong correlation between the decay time and the peak-energy position of the emissions, we conclude that the difference in the decay times is attributed to a change of the photon-like characteristics of the lower polariton branch that is the final state of the scattering process; namely, the photon-like component of the H emission is larger than that of the P emission. (C) 2012 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

    DOI: 10.1002/pssc.201200316

  • Polarization dependence of four-wave mixing via biexcitons in CuCl microcavities

    S. Matsuura, Y. Mitsumori, H. Kosaka, K. Edamatsu, K. Miyazaki, Y. Kanatani, D. Kim, M. Nakayama, G. Oohata, H. Oka, H. Ajiki, H. Ishihara

    PHYSICA STATUS SOLIDI C: CURRENT TOPICS IN SOLID STATE PHYSICS, VOL 9, NO 12   9 ( 12 )   2505 - 2508   2012年( ISSN:1862-6351

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    We studied the CuCl microcavity designed for the enhancement of the biexciton-photon coupling, in terms of spectrally resolved four-wave mixing. We observed the strong dependence of the spectrum on the polarization of the pump pulses and the polarization correlation between the pump pulses and the four-wave mixing signal, suggesting that the biexciton state is successfully formed in the CuCl microcavity. (C) 2012 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

    DOI: 10.1002/pssc.201200326

  • Active-layer-thickness dependence of Rabi splitting energies in ZnO microcavities

    Toshiki Kawase, DaeGwi Kim, Masaaki Nakayama

    PHYSICA STATUS SOLIDI C: CURRENT TOPICS IN SOLID STATE PHYSICS, VOL 9, NO 8-9   9 ( 8-9 )   1797 - 1800   2012年( ISSN:1862-6351

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    We have investigated the active-layer-thickness dependence of Rabi splitting energies in ZnO microcavities. We fabricated ZnO microcavities using rf magnetron sputtering for the HfO2/SiO2 distributed Bragg reflector and pulsed-laser deposition for the ZnO active layer. In order to control of the Rabi splitting energies, the active layer thickness was changed from lambda/2 to 3 lambda/2. In angle-resolved reflectance spectra at 10 K, the cavity polaritons resulting from the strong coupling between A, B, and C excitons peculiar to ZnO and the cavity photon were clearly detected. We estimated the energies of the exciton-photon interaction, the so-called Rabi splitting energies, from the analysis of the cavity polariton dispersions using the phenomenological Hamiltonian for the strong exciton-photon coupling. The Rabi splitting energies markedly increase with an increase in the active layer thickness. The active-layer-thickness dependence of the Rabi splitting energies are explained by a semi-quantitatively analysis. Consequently, we have succeeded in the control of the Rabi splitting energies in the ZnO microcavities. (C) 2012 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

    DOI: 10.1002/pssc.201100583

  • Optical properties of self-assembled monolayer of CdSe quantum dots

    Hiroki Yokota, Kunio Shimura, Masaaki Nakayama, DaeGwi Kim

    PHYSICA STATUS SOLIDI C: CURRENT TOPICS IN SOLID STATE PHYSICS, VOL 9, NO 12   9 ( 12 )   2465 - 2468   2012年( ISSN:1862-6351

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    The temperature dependence of absorption, photoluminescence (PL), and PL dynamics of self-assembled monolayers of CdSe quantum dots was investigated. The PL decay profiles become slower with an increase in temperature, contrary to an ordinary behaviour. We have revealed that such anomalous temperature dependence of the PL-decay profile below 200 K is explained by a four-state model consisting of a ground state, a bound-exciton state, and two free-exciton states of a lower-lying dark-exciton state and a higher-lying bright-exciton state. (C) 2012 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

    DOI: 10.1002/pssc.201200261

  • Control of Rabi splitting energies in CuCl microcavities with HfO2/SiO2 distributed Bragg reflectors

    M. Nakayama, K. Miyazaki, T. Kawase, D. Kim

    PROCEEDINGS OF THE 16TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON LUMINESCENCE AND OPTICAL SPECTROSCOPY OF CONDENSED MATTER: POSTERS   29   6 - 11   2012年( ISSN:1875-3892

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    The exciton-photon interaction in CuCl microcavities with HfO2/SiO2 distributed Bragg reflectors has been investigated from the viewpoint of the active-layer-thickness dependence of the interaction energy, the so-called vacuum Rabi splitting energy. The active layer thickness was changed from lambda/32 to lambda/5, where lambda corresponds to an effective resonant wavelength of the lowest-lying Z(3) exciton. We performed angle-resolved reflectance measurements, and clearly detected three cavity-polariton modes originating from the lower, middle, and upper polariton branches in a strong coupling regime of the Z(3) and Z(1,2) excitons, and cavity photon. The incidence-angle dependence of the cavity-polariton energies was analyzed with a phenomenological Hamiltonian for the strong coupling. The vacuum Rabi splitting energies are systematically controlled from 22 (37) to 68 (122) meV for the Z(3) (Z(1,2)) exciton with an increase in the active layer thickness. The active-layer-thickness dependence of the Rabi splitting energy is quantitatively explained using a simple model for quantum-well microcavities.

    DOI: 10.1016/j.phpro.2012.03.683

  • Characteristics of cavity polaritons in a CuBr microcavity

    Y. Kanatani, T. Kawase, D. Kim, M. Nakayama

    Eur. Phys. J. B   85   390 (6pages)   2012年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Cavity polaritons of heavy-hole and light-hole excitons in a CuI microcavity

    M. Nakayama, M. Kameda, T. Kawase, D. Kim

    PHYSICAL REVIEW B   83 ( 23 )   235325 (5 pages)   2011年06月( ISSN:1098-0121

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have investigated the exciton-photon coupling phenomena in a CuI bulk microcavity consisting of a CuI active layer with an effective thickness of lambda/2 and HfO2/SiO2 distributed Bragg reflectors. In the CuI active layer, a thermal strain removes the degeneracy of the heavy-hole (HH) and light-hole (LH) excitons at the Gamma point. Angle-resolved reflectance spectra measured at 10 K demonstrate strong coupling between the HH and LH excitons and cavity photon, resulting in the formation of three cavity-polariton modes: lower, middle, and upper polariton branches. The photoluminescence band from the lower polariton branch was clearly observed. The energies of the three cavity-polariton modes as a function of incidence angle are reasonably explained by analysis using a phenomenological Hamiltonian for the strong coupling. The vacuum Rabi splitting energies are evaluated as 50 and 29 meV for the HH and LH excitons, respectively. The magnitude of the Rabi splitting energy results from the large oscillator strength of the relevant exciton. Furthermore, it is confirmed that the strong coupling regime is fully maintained at room temperature because of the high stability of the excitonic system.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.83.235325

  • Control of exciton-photon interactions in CuCl microcavities

    M. Nakayama, K. Miyazaki, T. Kawase, D. Kim

    PHYSICAL REVIEW B   83 ( 7 )   075318 (5 pages)   2011年02月( ISSN:1098-0121

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have investigated the active-layer-thickness dependence of exciton-photon interactions in planar CuCl microcavities with HfO(2)/SiO(2) distributed Bragg reflectors. The active layer thickness was changed from lambda/32 to lambda/4, while the cavity length was fixed at lambda/2. We performed angle-resolved reflectance measurements and clearly detected three cavity-polariton modes, originating from the lower, middle, and upper polariton branches, in a strong-coupling regime of the Z(3) and Z(1,2) excitons and cavity photon. The incidence-angle dependence of the cavity-polariton modes was analyzed using a phenomenological Hamiltonian for the strong coupling. It was found that the interaction energies of the cavity-polariton modes, the so-called vacuum Rabi splitting energies, are systematically controlled from 22(37) to 71(124) meV for the Z(3)(Z(1,2)) exciton by changing the active layer thickness from lambda/32 to lambda/4. The active-layer-thickness dependence of the Rabi splitting energy is quantitatively explained by a simple theory for quantum-well microcavities.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.83.075318

  • Exciton polaritons in ZnO microcavities with different active layer thicknesses

    Toshiki Kawase, DaeGwi Kim, Kenichi Miyazaki, Masaaki Nakayama

    PHYSICA STATUS SOLIDI B-BASIC SOLID STATE PHYSICS   248 ( 2 )   460 - 463   2011年02月( ISSN:0370-1972

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have investigated the characteristics of exciton polaritons in ZnO microcavities with different active layer thicknesses. The microcavity was made from a bulk ZnO active layer and two distributed Bragg reflectors (DBRs) consisting of HfO2 and SiO2 layers. We adopted rf magnetron sputtering and pulsed laser deposition for the preparation of the DBR and ZnO active layer, respectively. Angle-resolved reflectance spectra demonstrate the formation of cavity polaritons. From the analysis using a phenomenological Hamiltonian for the coupling between the cavity photon and three kinds of excitons labeled A, B, and C peculiar to ZnO, the vacuum Rabi-splitting energies in the lambda/2-microcavity are estimated to be 30, 71, and 84 meV for the A, B, and C excitons, respectively. Moreover, we indicate the potential to control the Rabi-splitting energy by changing the active layer thickness. (C) 2011 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

    DOI: 10.1002/pssb.201000620

  • Cavity polaritons of heavy-hole and light-hole excitons in a CuI microcavity

    M. Nakayama, M. Kameda, T. Kawase, and D. Kim

    Phys. Rev. B   83   235325 (5 pages)   2011年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Photoluminescence decay profiles of exciton-exciton scattering in a ZnO thin film

    S. Wakaiki, H. Ichida, K. Mizoguchi, D. Kim, Y. Kanematsu, and M. Nakayama

    Phys. Status Solidi C   8   116 - 119   2011年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Exciton polaritons in ZnO microcavities with different active layer thicknesses

    T. Kawase, D. Kim, K. Miyazaki, and M. Nakayama

    Phys. Status Solidi B   248   460 - 463   2011年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Control of exciton-photon interactions in CuCl microcavities

    M. Nakayama, K. Miyazaki, T. Kawase, and D. Kim

    Phys. Rev. B   83   075318 (5 pages)   2011年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 26aHA-8 CuIマイクロキャビティにおけるラビ分裂エネルギーの制御(26aHA 励起子・ポラリトン,領域5(光物性))

    亀田 正信, 川瀬 稔貴, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   66.1.4 ( 0 )   766   2011年

  • 25pPSA-8 ZnOマイクロキャビティにおけるキャビティポラリトンに対する2s励起子状態の寄与(25pPSA 領域5ポスターセッション,領域5(光物性))

    川瀬 稔貴, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   66.1.4 ( 0 )   747   2011年

  • 25pPSA-50 CdSナノ粒子間のエネルギー移動の発光ダイナミクス(25pPSA 領域5ポスターセッション,領域5(光物性))

    高橋 幸司, 志村 邦夫, 岡原 真也, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   66.1.4 ( 0 )   757   2011年

  • 23pRB-2 CuBrマイクロキャビティの作製とその光学特性(23pRB 励起子・ポラリトン,領域5(光物性))

    金谷 侑佳, 川瀬 稔貴, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   66.2.4 ( 0 )   780   2011年

  • 23aTN-1 コロイド法により作製した半導体ナノ粒子間のエネルギー移動とその温度依存性(23aTN 微粒子・ナノ結晶,領域5(光物性))

    高橋 幸司, 志村 邦夫, 岡原 真也, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   66.2.4 ( 0 )   777   2011年

  • Photoluminescence decay profiles of exciton-exciton scattering in a ZnO thin film

    S. Wakaiki, H. Ichida, K. Mizoguchi, D. Kim, Y. Kanematsu, M. Nakayama

    Phys. Status Solidi C   8   116 - 119   2011年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Characteristics of exciton polaritons in a ZnO microcavity 査読

    Toshiki Kawase, Shingo Komura, Kenichi Miyazaki, DaeGwi Kim, Masaaki Nakayama

    PHYSICA E-LOW-DIMENSIONAL SYSTEMS & NANOSTRUCTURES   42 ( 10 )   2567 - 2570   2010年09月( ISSN:1386-9477

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have investigated the characteristics of exciton polaritons in a ZnO microcavity with HfO(2)/SiO(2) distributed Bragg reflectors. The results of the angle-resolved reflectance spectra were analyzed by calculating the cavity polariton dispersions with a phenomenological Hamiltonian for the coupling between the cavity photon and three kinds of excitons labeled A, B, and C peculiar to ZnO. The vacuum-Rabi-splitting energy is estimated to be similar to 80 meV. The reflectance dips originating from the cavity polaritons shift to lower energy side with an increase in temperature. We discuss the temperature dependence of the cavity-polariton energies of the ZnO microcavity on the basis of the phenomenological Hamiltonian taking account of the temperature dependence of the exciton energies with Varshni&apos;s law. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.physe.2009.12.058

  • Characteristics of exciton polaritons in a ZnO microcavity 査読

    T. Kawase, S. Komura, K. Miyazaki, D. Kim, and M. Nakayama

    Physica E   42   2567 - 2570   2010年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Effects of distributed Bragg reflectors on temporal stability of CuCl microcavities 査読

    K. Miyazaki, D. Kim, T. Kawase, M. Kameda, and M. Nakayama

    Japanese Journal of Applied Physics   49   042802-1 - 042802-4   2010年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • 21aHL-9 ZnOマイクロキャビティにおけるキャビティポラリトンの活性層厚依存性(21aHL 励起子・ポラリトン,領域5(光物性))

    川瀬 稔貴, 宮崎 健一, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   65.1.4 ( 0 )   753   2010年

  • 25pPSB-10 HfO_2/SiO_2 DBR型CuIマイクロキャビティの光学特性(25pPSB 領域5ポスターセッション(光誘起相転移・励起子・非線形等),領域5(光物性))

    亀田 正信, 川瀬 稔貴, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   65.2.4 ( 0 )   726   2010年

  • 24aRG-3 ZnOマイクロキャビティにおけるラビ分裂エネルギーの制御(24aRG 励起子・ポラリトン,領域5(光物性))

    川瀬 稔貴, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   65.2.4 ( 0 )   695   2010年

  • 23pRE-4 CdSc/ZnSナノ粒子間のエネルギー移動の発光ダイナミクス(23pRE 微粒子・ナノ結晶,領域5(光物性))

    横田 裕樹, 岡崎 加奈子, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   65.2.4 ( 0 )   679   2010年

  • Effects of distributed Bragg reflectors on temporal stability of CuCl microcavities 査読

    K. Miyazaki, D. Kim, T. Kawase, M. Kameda, M. Nakayama

    Japanese Journal of Applied Physics   49   042802-1 - 042802-4   2010年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Temperature dependence of the energy transfer of exciton states in bilayer structures of CdSe/ZnS quantum dots 査読

    DaeGwi Kim, Kanako Okazaki, Masaaki Nakayama

    PHYSICAL REVIEW B   80 ( 4 )   045322-1 - 045322-5   2009年07月( ISSN:1098-0121

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have investigated the temperature dependence of an energy transfer (ET) between CdSe/ZnS quantum dots (QDs) measuring photoluminescence dynamics in a bilayer structure consisting of differently sized QDs. In the bilayer structure, an effective direct ET from donor QDs to acceptor QDs is realized. The temperature dependence of the observed ET rate can be classified into two categories. Under the condition that the thermal energy (k(B)T) is comparable to the splitting energy between the bright- and dark-exciton states and above, the observed ET rate is dominated by the thermal population behavior of the bright-exciton state: the ET rate increases with an increase in temperature. On the other hand, in the lower temperature region, the observed ET rate is almost constant, which may be due to a breakdown of the thermal equilibrium between the lower-lying dark-exciton state and the bright-exciton state.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.80.045322

  • Layer-by-Layer Assembly of Colloidal CdS and ZnS-CdS Quantum Dots and improvement of Their Photoluminescence Properties 査読

    D. Kim, S. Okahara, K. Shimura, M. Nakayama

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C   113 ( 17 )   7015 - 7018   2009年04月( ISSN:1932-7447

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Thin films of colloidal US and ZnS-CdS alloy quantum dots (QDs) were fabricated by layer-by-layer (LBL) self-assembly to synthesize blue luminescent QD thin films. The assembly of negatively charged colloidal QDs and positively charged poly(diallyldimethylammonium chloride) results in QD/polymer multilayers. The relative intensity of the band-edge photoluminescence (PL) to that of the defect-related PL was decreased during the LBL assembly process. With an additional dipping treatment in a Cd(ClO(4))(2) aqueous solution with pH 10, the band-edge PL intensity was recovered. The PL decay profiles before and after the dipping treatment were considerably different. From this fact, we conclude that the enhancement of the band-edge PL intensity originates from the reduction of nonradiative recombination processes at the QD surface.

    DOI: 10.1021/jp810577p

  • Temperature dependence of the energy transfer of exciton states in bilayer structures of CdSe/ZnS quantum dots 査読

    D. Kim, K. Okazaki, and M. Nakayama

    Physical Review B   80   045322-1 - 045322-5   2009年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Layer-by-layer assembly of colloidal CdS and ZnS-CdS quantum dots and improvement of their photoluminescence properties 査読

    D. Kim, S. Okahara, K. Shimura, and M. Nakayama

    Journal of Physical Chemistry C   113   7015 - 7018   2009年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Exciton polaritons in bulk CuCl microcavities grown by vacuum deposition 査読

    G. Oohata, T. Nishioka, D. Kim, H. Ishihara, and M. Nakayama

    Physica Status Solidi C   6   280 - 283   2009年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • Experimental determination of the excitonic dispersion relation from the center-of-mass quantization effect on excitons in PbI2 thin films 査読

    G. Oohata, Y. Yokotsuji, D. Kim, H. Ishihara, and M. Nakayama

    Journal of Physical Society of Japan   78   024702-1 - 024702-5   2009年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   共著区分:共著  

  • 25aXB-2 CdSナノ粒子間のエネルギー移動の温度依存性(微粒子・ナノ結晶,領域5,光物性)

    志村 邦夫, 岡原 真也, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   64.2.4 ( 0 )   611   2009年

  • 28aXB-9 ZnOマイクロキャビティにおけるキャビティポラリトン分散の温度依存性(励起子・ポラリトン,領域5,光物性)

    川瀬 稔貴, 宮崎 健一, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   64.2.4 ( 0 )   684   2009年

  • 28aXB-8 HfO_2/SiO_2 DBR型CuClマイクロキャビティにおけるラビ分裂の制御(励起子・ポラリトン,領域5,光物性)

    宮崎 健一, 川瀬 稔貴, 大畠 悟郎, 金 大貴, 石原 一, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   64.2.4 ( 0 )   684   2009年

  • 28pPSA-10 HfO_2/SiO_2多層膜をDBRとしたCuClマイクロキャビティの作製II(28pPSA 領域5ポスターセッション,領域5(光物性))

    宮崎 健一, 大畠 悟郎, 川瀬 稔貴, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   64.1.4 ( 0 )   738   2009年

  • Experimental determination of the excitonic dispersion relation from the center-of-mass quantization effect on excitons in PbI2 thin films 査読

    G. Oohata, Y. Yokotsuji, D. Kim, H. Ishihara, M. Nakayama

    Journal of Physical Society of Japan   78   024702-1 - 024702-5   2009年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Experimental determination of excitonic dispersion relation from center-of-mass quantization effect on excitons in PbI2 thin films

    Journal of the Physical Society of Japan   78 ( 2 )   024702 - 024702   2009年( ISSN:00319015

  • Exciton polaritons in bulk CuCl microcavities grown by vacuum deposition 査読

    G. Oohata, T. Nishioka, D. Kim, H. Ishihara, M. Nakayama

    Physica Status Solidi C   6   280 - 283   2009年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 30aVD-2 コロイド法により作製したCdS超微粒子間のエネルギー移動の発光ダイナミクスIII(30aVD 微粒子・ナノ結晶・局在中心,領域5(光物性))

    金 大貴, 岡原 真也, 志村 邦夫, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   64.1.4 ( 0 )   764   2009年

  • Experimental verification of Forster energy transfer between semiconductor quantum dots 査読

    D. Kim, S. Okahara, Y. Shim, M. Nakayama

    Physical Review B   78   153301-1 - 153301-4   2008年10月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Temperature dependence of photoluminescence dynamics in colloidal CdS quantum dots 査読

    D. Kim, T. Mishima, K. Tomihira, M. Nakayama

    Journal of Physical Chemistry C   112   10668 - 10673   2008年06月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Highly efficient preparation of size-controlled CdS quantum dots with high photoluminescence yield 査読

    D. Kim, K. Tomihira, S. Okahara, M. Nakayama

    Journal of Crystal Growth   310   4244 - 4247   2008年06月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 23pYJ-2 DBR型CuClマイクロキャビティにおけるラビ分裂の制御(励起子・ポラリトン・高密度励起現象,領域5,半導体,メゾスコピック系・局在)

    大畠 悟郎, 西岡 崇, 宮崎 健一, 金 大貴, 石原 一, 中山 政昭

    日本物理学会講演概要集   63.1.4 ( 0 )   704   2008年

  • 23pYJ-1 DBR型ZnOバルクマイクロキャビティの作製と光学特性(励起子・ポラリトン・高密度励起現象,領域5,半導体,メゾスコピック系・局在)

    小村 慎吾, 川瀬 稔貴, 金 大貴, 中山 政昭

    日本物理学会講演概要集   63.1.4 ( 0 )   704   2008年

  • 23aYJ-2 コロイド法により作製したCdS超微粒子間におけるエネルギー移動の発光ダイナミクスII(微粒子・ナノ結晶・低次元物質,領域5,半導体,メゾスコピック系・局在)

    岡原 真也, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   63.1.4 ( 0 )   694   2008年

  • 23aYH-6 CuCl微小共振器におけるRabi分裂の活性層厚依存性(23aYH 励起子・ポラリトン,領域5(光物性))

    大畠 悟郎, 奥川 陽介, 宮崎 健一, 金 大貴, 石原 一, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   63.2.4 ( 0 )   688   2008年

  • 23aYH-5 HfO_2/SiO_2多層膜をDBRとしたCuClマイクロキャビティの作製(23aYH 励起子・ポラリトン,領域5(光物性))

    宮崎 健一, 大畠 悟郎, 川瀬 稔貴, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   63.2.4 ( 0 )   687   2008年

  • 22aPS-24 DBR型ZnOバルクマイクロキャビティの作製と光学特性II(22aPS 領域5ポスターセッション,領域5(光物性))

    川瀬 稔貴, 小村 慎吾, 宮崎 健一, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   63.2.4 ( 0 )   655   2008年

  • 21aYH-1 コロイド法により作製したCdSナノ粒子の励起子発光ダイナミクス(21aYH 微粒子・ナノ結晶,領域5(光物性))

    金 大貴, 富平 和之, 岡原 真也, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   63.2.4 ( 0 )   640   2008年

  • Observation of exciton polaritons in a ZnO microcavity with HfO2/SiO2 distributed bragg reflectors

    Journal of the Physical Society of Japan   77 ( 9 )   093705 - 093705   2008年( ISSN:00319015

  • Energy-relaxation dynamics of photogenerated excitons observed from time-resolved photoluminescence of exciton-exciton scattering in CuI thin films 査読

    Hideki Ichida, Yasuo Kanematsu, Kohji Mizoguchi, DaeGwi Kim, Masaaki Nakayama

    PHYSICAL REVIEW B   76 ( 8 )   085417/01 - 05   2007年08月( ISSN:1098-0121

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  • Self-assembled formation of ZnO hexagonal micropyramids with high luminescence efficiency 査読

    DaeGwi Kim, Shuji Wakaiki, Shingo Komura, Masaaki Nakayama, Yukimasa Mori, Kazuyo Suzuki

    APPLIED PHYSICS LETTERS   90 ( 10 )   2007年03月( ISSN:0003-6951

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The authors have found the self-assembled formation of ZnO hexagonal micropyramids after the growth of a sufficiently thick ZnO layer on a (0001) Al2O3 substrate by rf-magnetron sputtering deposition. It was confirmed by scanning electron microscopy that the orientations of the micropyramids are well arranged. The reflection and photoluminescence spectra at 10 K demonstrate that optical properties of the total growth layer are of high quality. The noticeable discovery with the use of cathodoluminescence spectroscopy is that the luminescence intensity of the micropyramids is 30 times stronger than that of the underlying layer; namely, strong enhancement of luminescence is realized in the self-assembled micropyramids. (c) 2007 American Institute of Physics.

    DOI: 10.1063/1.2713123

  • 21aTQ-3 DBR型CuClマイクロキャビティにおける巨大ラビ分裂(励起子・ポラトリン・高密度励起現象,領域5,光物性)

    西岡 崇, 大畠 悟郎, 金 大貴, 石原 一, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   62.2.4 ( 0 )   721   2007年

  • 21aTQ-2 Pb_2ナノ薄膜における励起子重心運動量子化の膜厚依存性 : 励起子分散関係の決定(励起子・ポラトリン・高密度励起現象,領域5,光物性)

    横辻 悠太, 大畠 悟郎, 金 大貴, 石原 一, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   62.2.4 ( 0 )   721   2007年

  • 20pZC-2 SiO_2/CuCl薄膜における励起子分子共鳴ハイパーパラメトリック散乱の観測(非線形光学・励起子・ポラリトン・緩和励起子・局在中心・新分光法,領域5,光物性)

    西岡 崇, 若生 周治, 大畠 悟郎, 金 大貴, 溝口 幸司, 枝松 圭一, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   62.1.4 ( 0 )   751   2007年

  • 19pPSA-48 コロイド法により作製したZnS-CdS混晶超微粒子の発光ダイナミクス(ポスターセッション,領域5,光物性)

    岡原 真也, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   62.1.4 ( 0 )   728   2007年

  • 19aZB-1 スパッタリング法により作製したZnOマイクロピラミッドの光学特性(微粒子・ナノ結晶,表面・薄膜,領域5,光物性)

    小村 慎吾, 若生 周治, 金 大貴, 溝口 幸司, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   62.1.4 ( 0 )   709   2007年

  • Photoluminescence properties and energy transfer processes from excitons to Mn2+ ions in Mn2+-doped CdS quantum dots prepared by a reverse-micelle method 査読

    D. Kim, M. Miyamoto, M. Nakayama

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   100 ( 9 )   2006年11月( ISSN:0021-8979

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We investigated the photoluminescence (PL) properties of Mn2+-doped CdS (CdS:Mn2+) quantum dots (QDs) prepared by a reverse-micelle method. A PL band which originates from the intracation transition, the so-called d-d transition, of tetrahedrally coordinated Mn2+ ions, is clearly observed at similar to 2.1 eV, indicating that Mn2+ ions are thoroughly doped inside CdS QDs. By surface modification with a Cd(OH)(2) layer, the intensity of the Mn2+-related PL band is increased approximately ten times compared with that without modification, and strong enhancement of the band-edge PL band is observed. The decay profile of the band-edge PL in surface-modified CdS:Mn2+ QDs is much faster than that in undoped CdS QDs; this shortened decay time originates from the effective energy transfer process from the excitons of host QDs to Mn2+ ions. The PL decay profiles are quantitatively explained on the basis of a three-level model including both the dark-exciton state and the energy transfer process. (c) 2006 American Institute of Physics.

    DOI: 10.1063/1.2363238

  • Center-of-mass quantization of excitons in PbI2 thin films grown by vacuum deposition 査読

    M. Nakayama, D. Kim, H. Ishihara

    PHYSICAL REVIEW B   74 ( 7 )   2006年08月( ISSN:1098-0121

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have investigated excitonic properties of PbI2 thin films grown on a (001) NaCl substrate by a conventional vacuum deposition technique. The x-ray-diffraction patterns indicate that the crystal structure of the PbI2 thin films is just oriented along the [001] crystal axis. The surface morphology observed by an atomic force microscope shows that the surface roughness is within 1 nm. These results of the structural analysis demonstrate that the PbI2 thin films are suitable for the investigation of quantization effects. The absorption spectra of 8-, 10-, and 15-nm-thick films clearly exhibit oscillatory structures in the energy region higher than the fundamental exciton transition up to similar to 110 meV. This fact indicates the nice realization of the center-of-mass quantization of the exciton; however, the usually used model that is the wave-vector quantization of a parabolic exciton band could not be reasonably applied to explain the quantized exciton energies. The absorption spectra are quantitatively analyzed on the basis of a tight-binding exciton model for the energy dispersion using a nonlocal theory of linear optical response.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.74.073306

  • 28aPS-58 コロイド法により作製したCdS超微粒子間のエネルギー移動の発光ダイナミクスII(28aPS 領域5ポスターセッション,領域5(光物性))

    富平 和之, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   61.1.4 ( 0 )   738   2006年

  • 28aPS-21 rfマグネトロンスパッタリング法により作製したZnOホモエピタキシャル薄膜の励起子光学応答(28aPS 領域5ポスターセッション,領域5(光物性))

    若生 周治, 小村 慎吾, 金 大貴, 溝口 幸司, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   61.1.4 ( 0 )   729   2006年

  • 25aPS-25 真空蒸着PbI_2薄膜における励起子重心運動閉じ込め(25aPS 領域5ポスターセッション,領域5(光物性))

    金 大貴, 石原 一, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   61.2.4 ( 0 )   602   2006年

  • 24aRA-2 Single source precursor法によるCdSe超微粒子の作製と光学特性(24aRA 微粒子・ナノ結晶,領域5(光物性))

    桑原 徹也, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   61.2.4 ( 0 )   580   2006年

  • Strong enhancement of band-edge photoluminescence in CdS quantum dots prepared by a reverse-micelle method 査読

    D Kim, M Miyamoto, T Mishima, M Nakayama

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   98 ( 8 )   2005年10月( ISSN:0021-8979

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have investigated the effects of surface modification on photoluminescence (PL) properties of CdS quantum dots (QDs) prepared by a reverse-micelle method. It is demonstrated that the modification of QD surface with a Cd(OH)(2) layer leads to a strong enhancement of the band-edge PL intensity of CdS QDs in reverse micelles. The PL-decay profile before the surface modification exhibits a fast decay component less than 50 ps. After the modification, the fast-decay component disappears. The drastic change of the PL-decay profiles before and after the surface modification corresponds to the marked increase of the PL intensity. This suggests that the strong enhancement of the band-edge PL intensity originates from the remarkable reduction of nonradiative recombination processes, which usually result in a very short decay time, due to surface defects of QDs.

    DOI: 10.1063/1.2106008

  • Photoluminescence dynamics of exciton-exciton scattering processes in CuI thin films 査読

    Hideki Ichida, Yasuo Kanematsu, Takeya Shimomura, Kohji Mizoguchi, DaeGwi Kim, Masaaki Nakayama

    PHYSICAL REVIEW B   72 ( 4 )   045210/01 - 05   2005年07月( ISSN:1098-0121

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  • Optical properties of high-quality ZnO thin films grown by a sputtering method 査読

    T Shimomura, D Kim, M Nakayama

    JOURNAL OF LUMINESCENCE   112 ( 1-4 )   191 - 195   2005年04月( ISSN:0022-2313

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have investigated optical properties of high-quality ZnO thin films grown by a sputtering method. By introducing a low-temperature buffer layer of ZnO, the lattice-misinatched strain is relaxed and the crystallinity is improved remarkably. In the absorption spectrum at 10 K, the absorption peaks of the A and B excitons are observed. In the photo luminescence (PL) spectrum, the free-exciton PL is observed and the defect-related PL is negligibly weak. These results clearly indicate high crystallinity of the film. Furthermore, under high-density excitation conditions, a PL band originating from an inelastic scattering process of excitons, the so-called P emission, is observed in the ZnO thin film. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.jlumin.2004.09.054

  • Optical properties of ZnS-CdS alloy quantum dots prepared by a colloidal method 査読

    K Tomihira, D Kim, M Nakayama

    JOURNAL OF LUMINESCENCE   112 ( 1-4 )   131 - 135   2005年04月( ISSN:0022-2313

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have investigated optical properties of ZnS-CdS alloy (Zn1-xCdxS) quantum dots (QDs) prepared by a colloidal method. We succeeded in the preparation of Zn1-xCdxS QDs for all alloy compositions of x between 0 and 1. Furthermore, the reduction of the size-distribution width was achieved by using a size-selective photoetching treatment. The intensity of the band-edge luminescence was remarkably increased by modifying the surface with a Cd(OH)(2) layer. The surface modification also causes drastic changes of decay profiles of the band-edge luminescence, reflecting considerable suppression of nonradiative decay processes. These results clearly demonstrate the success in the preparation of the size- and surface-controlled Zn1-xCdxS QDs. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.jlumin.2004.09.011

  • 24aPS-81スパッタリング法により作製したZnO薄膜における高密度励起条件下での発光特性(領域5ポスターセッション,領域5(光物性))

    下村 剛哉, 金 大貴, 溝口 幸司, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   60.1.4 ( 0 )   677   2005年

  • 21aXF-2 コロイド法により作製したCdS超微粒子間におけるエネルギー移動の発光ダイナミクス(表面・微粒子・ナノ結晶・低次元,領域5(光物性))

    富平 和之, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   60.2.4 ( 0 )   605   2005年

  • 20pPSA-16 クロライド気相成長法により作製したZnO薄膜の発光特性(領域5ポスターセッション,領域5(光物性))

    若生 周治, 金 大貴, 中山 正昭

    日本物理学会講演概要集   60.2.4 ( 0 )   585   2005年

  • Quantum-Disk Excitons and Their Interaction with Phonons in BiI<sub>3</sub>

    Journal of the Physical Society of Japan   74 ( 4 )   1309 - 1319   2005年( ISSN:00319015

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産学官連携可能研究(シーズ)概要

  • 半導体超微粒子・超薄膜の作製と光物性

    随時

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    共同研究の希望:民間等他機関

    交流の種別:技術相談, 受託研究, 共同研究  

    活用分野・応用方法等:新しい光学材料としての可能性。

    半導体超微粒子・超薄膜は強い光学的非線形性と超高速応答を示すことから新しいオプトエレクトロニクス材料として期待がかけられている。これら試料作製とサイズの制御、光学特性のサイズ依存性について研究を行う。

科研費

  • 半導体量子ドットナノ秩序構造体の創成と新規光機能の解明

    基盤研究(B)  2020年04月

  • 近接した半導体ナノ粒子間の相互作用メカニズムの解明と新規光機能性

    基盤研究(C)  2012年04月

  • 半導体ナノ粒子間のエネルギー移動過程の制御と新規光機能性

    基盤研究(C)  2008年04月

  • 半導体量子ドット間のエネルギー移動過程の解明と制御

    若手研究(B)  2005年04月

その他補助金等

  • 太陽電池への応用に向けたCIS系半導体ナノ粒子の作製と積層構造の制御

    未設定  2009年04月

  • 半導体ナノ粒子の発光メカニズムの解明と高効率発光材料の開発

    未設定  2007年04月

担当授業科目

  • <学>物理光学

    2017年度     大学

  • <学>電磁気学II

    2017年度     大学

  • <院>ナノマテリアル工学特論

    2017年度     大学院

出張講義テーマ ⇒ 出張講義一覧へ

  • 無限の可能性を秘めたナノ粒子

    分野:現代システム科学(知識情報システム,環境システム,教育福祉,心理学), 商学(経営,公共経営), 経済学, 法学(法律・政治・行政), 文学(文学,哲学,歴史,芸術,人間行動,言語,文化,社会・ジェンダー), 理学(数学,物理学,化学,生物学,地球学,生物化学), 工学(機械,電子・物理,電気電子,電機情報,化学バイオ,建築,都市(土木・環境),物質化学,航空宇宙,海洋システム,応用化学,化学,マテリアル), 生活科学(食品,栄養科学,居住環境,人間福祉), 農学(応用生物,生命機能化学,緑地環境科学), 医学(医療,リハビリテーション,健康運動科学,体力・トレーニング,スポーツ実践科学), 看護学(看護,性教育), 獣医学

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    対象:社会人・一般

    ナノ粒子の面白さ、ナノ粒子の作り方、ナノ粒子の物性、将来の可能性などに関する講演
    ナノ粒子のもつ可能性について解説する

役職

  • 部局内役職

    大学院工学研究科 電子物理系専攻 

    専攻長  2024年04月 - 継続中

  • 部局内役職

    工学部 

    副学部長  2022年04月 - 2024年03月

その他

  • 職務経歴

    2012年10月 - 継続中

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    大阪市立大学 大学院工学研究科 教授

  • 職務経歴

    2007年04月 - 2012年09月

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    大阪市立大学 大学院工学研究科 准教授

  • 職務経歴

    2002年10月 - 2007年03月

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    大阪市立大学 大学院工学研究科 講師

  • 職務経歴

    1997年04月 - 2002年09月

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    大阪市立大学 工学部 助手