研究紹介

主任研究員研究室

加藤ナノ量子フォトニクス研究室

主任研究員 加藤 雄一郎 (Ph.D.)
加藤 雄一郎 (Ph.D.)

私たちの生活に必要不可欠となっている情報機器は、微細化されたトランジスターにより微小な領域で電子を操作する技術に支えられています。一方で、光子をチップ上で制御するための微細な光構造の進歩も著しいものがあります。当研究室では、ナノスケールにおいて電子デバイスと光子デバイスを融合して量子情報を処理するという夢の技術に向けて、単一のカーボンナノチューブを組み込んだデバイスを中心として、ナノ光デバイスを利用した基礎研究に取り組んでいます。ナノ材料の光物性やデバイスの動作にかかわる物理的理解を深め、また、新たな量子状態制御手法を開拓することで、光量子デバイスを組み込んだ光集積回路による量子情報通信技術への展望を開くことを目指しています。

研究主分野

総合理工

研究関連分野

数物系科学 / 化学 / 工学

ナノ構造物理 / 物性I / 光工学・光量子科学

キーワード

  • 光物性
  • ナノ物理
  • デバイス物理
  • カーボンナノチューブ
  • フォトニック結晶

主要論文

「*」は、理研外のみでの成果です。
  1. N. Higashide, M. Yoshida, T. Uda, A. Ishii, Y. K. Kato,
    "Cold exciton electroluminescence from air-suspended carbon nanotube split-gate devices"
    Appl. Phys. Lett. 110, 191101 (2017).
  2. *M. Yoshida, A. Popert, Y. K. Kato,
    "Gate-voltage induced trions in suspended carbon nanotubes"
    Phys. Rev. B 93, 041402(R) (2016).
  3. *M. Jiang, Y. Kumamoto, A. Ishii, M. Yoshida, T. Shimada, Y. K. Kato,
    "Gate-controlled generation of optical pulse trains using individual carbon nanotubes"
    Nature Commun. 6, 6335 (2015).
  4. *X. Liu, T. Shimada, R. Miura, S. Iwamoto, Y. Arakawa, Y. K. Kato,
    "Localized guided-mode and cavity-mode double resonance in photonic crystal nanocavities"
    Phys. Rev. Applied 3, 014006 (2015).
  5. *R. Miura, S. Imamura, R. Ohta, A. Ishii, X. Liu, T. Shimada, S. Iwamoto, Y. Arakawa, Y. K. Kato,
    "Ultralow mode-volume photonic crystal nanobeam cavities for high-efficiency coupling to individual carbon nanotube emitters"
    Nature Commun. 5, 5580 (2014).
  6. *Y. Kumamoto, M. Yoshida, A. Ishii, A. Yokoyama, T. Shimada, Y. K. Kato,
    "Spontaneous exciton dissociation in carbon nanotubes"
    Phys. Rev. Lett. 112, 117401 (2014).
  7. *A. Yokoyama, M. Yoshida, A. Ishii, Y. K. Kato,
    "Giant circular dichroism in individual carbon nanotubes induced by extrinsic chirality"
    Phys. Rev. X 4, 011005 (2014).
  8. *S. Moritsubo, T. Murai, T. Shimada, Y. Murakami, S. Chiashi, S. Maruyama, Y. K. Kato,
    "Exciton diffusion in air-suspended single-walled carbon nanotubes"
    Phys. Rev. Lett. 104, 247402 (2010).
  9. *Y. K. Kato, R. C. Myers, A. C. Gossard, D. D. Awschalom,
    "Observation of the spin Hall effect in semiconductors"
    Science 306, 1910 (2004).
  10. *Y. Kato, R. C. Myers, A. C. Gossard, D. D. Awschalom,
    "Coherent spin manipulation without magnetic fields in strained semiconductors"
    Nature 427, 50 (2004).

メンバーリスト

主宰者

加藤 雄一郎
主任研究員

メンバー

石井 晃博
特別研究員
GOMULYA Widianta
特別研究員
町屋 秀憲
大学院生リサーチ・アソシエイト
宇田 拓史
研修生

お問い合わせ先

〒351-0198 埼玉県和光市広沢2-1 研究本館420
Tel: 048-462-1449

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※[at]は@に置き換えてください。

関連リンク

研究年次報告書