黑料网

国立大学法人東海国立大学機構 黑料网大学院工学研究科の蒲 江（ホ コウ） 助教、竹延 大志 教授らの研究グループは、京都大学エネルギー理工学研究所の松田 一成 教授、宮内 雄平 教授、東京都立大学の宮田 耕充 准教授らの研究グループとの共同研究で、原子スケールの厚みを持つ半導体に歪みを与えることで、世界で初めて、室温において右巻き?左巻き円偏光^注1）発光を电気的に生成及び切替可能な発光デバイスの実现に成功しました。

円偏光は光の情报（右巻き?左巻き）と电子の量子情报（上スピン?下スピン）を相互変换可能であり、将来の光量子通信や量子コンピュータ^注2）の担い手として期待されています。そのためには、电気的に円偏光を生成及び切替できる光源が必要不可欠ですが、従来実现されている円偏光発光デバイスの多くは片方の円偏光しか制御できません。

本研究成果により、次世代量子情报通信?コンピューティングの光源技术としての応用が期待されます。

本研究成果は、2021年7月24日付ドイツの科学雑誌 「Advanced Materials」オンライン版に掲載されました。

本研究は、日本学術振興会 科学研究費事業 『JP15H05412, 15K13337, 15H05408 16H00918, 16H00911, 16H06331, 17K19055, 18H01832, 19K22142, 20H02605, 20H05664, 19K15383, 19K22127, 20H05189, 20H05664, 20H05862, 20H05867』、国立研究開発法人 科学技術振興機構CREST 『JPMJCR17I5, JPMJCR16F3』、近藤記念財団 研究助成、旭硝子財団 研究助成の支援のもとで行われたものです。

 
【ポイント】

?特殊な光电子物性を有する原子层半导体において、歪みを与えることで、室温で円偏光発光を生成可能な発光デバイスの作製に成功。

?デバイスの歪み方向や电场（电流）方向を変えることで、右巻き円偏光と左巻き円偏光を制御するメカニズムを提唱し、初めて室温において円偏光発光の二色比の电気的な切替に成功。

?円偏光とスピンの変换を利用した量子情报通信の光源技术としての応用に期待。

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【用语説明】

注1）円偏光：

光は、电场成分と磁场成分が进行方向に対して垂直に振动しながら伝搬している。このとき、电场と磁场が时间的?空间的に规则を持って振动しており、この规则性に由来した偏光という自由度を有している。特に、电场または磁场が周期的に（らせん）回転しながら进行する场合は、円偏光と呼び、回転の方向に応じて右巻き?左巻きの円偏光と区别される。

注2）量子コンピュータ：

量子力学特有の物理状态である、重ね合わせ状态を利用して情报処理?演算するコンピュータを量子コンピュータという。従来のコンピュータに比べ、遥かに速く多くの情报を安全に计算できる。この重ね合わせ状态による量子コンピュータの情报単位は、量子ビットと呼ばれる。

【论文情报】

雑誌名：Advanced Materials

論文タイトル：Room-temperature chiral light-emitting diode based on strained monolayer semiconductors

著者：蒲 江*（黑料网）、Wenjin Zhang（京都大学）、松岡　拓史（黑料网）、小林 佑（東京都立大学）、高口 裕平（東京都立大学）、宮田 耕充（東京都立大学）、松田 一成（京都大学）、宮内 雄平（京都大学）、竹延 大志*（黑料网）*責任著者

顿翱滨：10.1002/补诲尘补.202100601

鲍搁尝：

【研究代表者】