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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.)

研究概要

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. D. Yamashita, H. Machiya, K. Otsuka, A. Ishii, Y. K. Kato.:
    "Waveguide coupled cavity-enhanced light emission from individual carbon nanotubes"
    APL Photonics 6, 031302 (2021).
  • 2. N. Fang, K. Otsuka, A. Ishii, T. Taniguchi, K. Watanabe, K. Nagashio, Y. K. Kato.:
    "Hexagonal boron nitride as an ideal substrate for carbon nanotube photonics"
    ACS Photonics 7, 1773 (2020).
  • 3. A. Ishii, H. Machiya, Y. K. Kato.:
    "High efficiency dark-to-bright exciton conversion in carbon nanotubes"
    Phys. Rev. X 9, 041048 (2019).
  • 4. K. Otsuka, A. Ishii, Y. K. Kato.:
    "Super-resolution fluorescence imaging of carbon nanotubes using a nonlinear excitonic process"
    Opt. Express 27, 17463 (2019).
  • 5. S. Tanaka, K. Otsuka, K. Kimura, A. Ishii, H. Imada, Y. Kim, Y. K. Kato.:
    "Organic molecular tuning of many-body interaction energies in air-suspended carbon nanotubes"
    J. Phys. Chem. C 123, 5776 (2019).
  • 6. A. Ishii, X. He, N. F. Hartmann, H. Machiya, H. Htoon, S. K. Doorn, Y. K. Kato.:
    "Enhanced single photon emission from carbon nanotube dopant states coupled to silicon microcavities"
    Nano Lett. 18, 3873 (2018).
  • 7. A. Ishii, T. Uda, Y. K. Kato.:
    "Room-temperature single-photon emission from micrometer-long air-suspended carbon nanotubes"
    Phys. Rev. Applied 8, 054039 (2017).
  • 8. *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).
  • 9. *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).
  • 10. *Y. K. Kato, R. C. Myers, A. C. Gossard, D. D. Awschalom.:
    "Observation of the spin Hall effect in semiconductors"
    Science 306, 1910 (2004).

研究成果(プレスリリース)

研究年次報告書

刊行物

関連リンク

メンバーリスト

主宰者

加藤 雄一郎
主任研究員

メンバー

寺嶋 亘
研究員
方 楠
基礎科学特別研究員
FONG Chee Fai
基礎科学特別研究員
大塚 慶吾
客員研究員
SHARMA Alka
客員研究員

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
Email: katogp-info [at] ml.riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。

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