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
量子技術は計算・通信・検出・計測など広範な分野で革新的な進歩をもたらすことが期待されています。量子効果は微細な構造ほど安定して顕在化するという傾向があり、原子レベルで精密な構造を用いることで室温で動作する量子技術への道筋が拓く可能性があります。当研究室では、新たな量子状態制御手法の開拓を目指し、ナノ物質の光物性やナノ光デバイスの動作にかかわる物理的理解を深めるための基礎研究に取り組んでいます。原子精度ナノ物質を組み込んだ素子構造を利用して未来の量子技術に資する光デバイスの姿を探求しています。
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
- 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. Fang, Y. R. Chang, S. Fujii, D. Yamashita, M. Maruyama, Y. Gao, C. F. Fong, D. Kozawa, K. Otsuka, K. Nagashio, S. Okada, Y. K. Kato:
"Room-temperature quantum emission from interface excitons in mixed-dimensional heterostructures"
Nature Commun. 15, 2871 (2024). - 2.
S. Fujii, N. Fang, D. Yamashita, D. Kozawa, C. F. Fong, Y. K. Kato:
"van der Waals decoration of ultra-high-Q silica microcavities for χ(2)-χ(3) hybrid nonlinear photonics"
Nano Lett. 24, 4209 (2024). - 3.
N. Fang, Y. R. Chang, D. Yamashita, S. Fujii, M. Maruyama, Y. Gao, C. F. Fong, K. Otsuka, K. Nagashio, S. Okada, Y. K. Kato:
"Resonant exciton transfer in mixed-dimensional heterostructures for overcoming dimensional restrictions in optical processes"
Nature Commun. 14, 8152 (2023). - 4.
N. Fang, D. Yamashita, S. Fujii, K. Otsuka, T. Taniguchi, K. Watanabe, K. Nagashio, Y. K. Kato:
"Quantization of mode shifts in nanocavities integrated with atomically thin sheets"
Adv. Opt. Mater. 10, 2200538 (2022). - 5.
D. Kozawa, X. Wu, A. Ishii, J. Fortner, K. Otsuka, R. Xiang, T. Inoue, S. Maruyama, Y. Wang, Y. K. Kato:
"Formation of organic color centers in air-suspended carbon nanotubes using vapor-phase reaction"
Nature Commun. 13, 2814 (2022). - 6.
H. Machiya, D. Yamashita, A. Ishii, Y. K. Kato:
"Evidence for near-unity radiative quantum efficiency of bright excitons in carbon nanotubes from the Purcell effect"
Phys. Rev. Research 4, L022011 (2022). - 7.
Z. Li, K. Otsuka, D. Yamashita, D. Kozawa, Y. K. Kato:
"Quantum emission assisted by energy landscape modification in pentacene-decorated carbon nanotubes"
ACS Photonics 8, 2367 (2021). - 8.
K. Otsuka, N. Fang, D. Yamashita, T. Taniguchi, K. Watanabe, Y. K. Kato:
"Deterministic transfer of optical-quality carbon nanotubes for atomically defined technology"
Nature Commun. 12, 3138 (2021). - 9.
A. Ishii, H. Machiya, Y. K. Kato:
"High efficiency dark-to-bright exciton conversion in carbon nanotubes"
Phys. Rev. X 9, 041048 (2019). - 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)
-
2024年9月3日
カーボンナノチューブの原子配列を制御して合成する手法を開発 -
2024年4月11日
異次元ナノ半導体界面に潜む量子光源の発見 -
2023年12月15日
ナノ半導体界面でのエネルギー共鳴現象を発見 -
2023年1月11日
超小型「光周波数のものさし」の精密制御を実証 -
2022年11月22日
カーボンナノチューブの近赤外発光の波長制御・高機能化技術を開発 -
2022年5月20日
清浄な架橋カーボンナノチューブに量子欠陥を導入 -
2021年5月25日
原子精度で定義されたナノ物質を正確に配置 -
2019年12月6日
暗い励起子から明るい励起子への変換機構を解明
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
- 研究員
- FONG Chee Fai
- 基礎科学特別研究員
- ERKILIC Ufuk
- 特別研究員
- WANG Mengyue
- 特別研究員
- 張 益仁
- 訪問研究員
- 張 健一
- 訪問研究員
- 大塚 慶吾
- 客員研究員
採用情報
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