清浄なカーボンナノチューブへの量子欠陥の導入

清浄なカーボンナノチューブへの量子欠陥の導入

Daichi Kozawa #カーボンナノチューブ #量子欠陥 #単一光子源
量子欠陥を導入したナノチューブの模式図(左)と電子顕微鏡写真(右)

量子欠陥を導入したナノチューブの模式図(左)と電子顕微鏡写真(右).

私たちの研究グループは、気相反応を用いた架橋カーボンナノチューブの有機発光中心の形成手法を実証しました。本研究では、単層カーボンナノチューブの有機発光中心に焦点を当てています。これらは、室温で通信波長帯の単一光子を生成するという、他の材料にはない優れた能力で知られています。私たちの革新的なアプローチでは、気相反応を用いて架橋ナノチューブに発光中心を形成し、溶液中で行われる現行の合成方法の制限を克服しています。このプロセスは発光分光法によって直接確認され、発光中心は強い直径依存性の発光を示します。私たちの研究は、ナノチューブ構造が発光特性に及ぼす影響について貴重な知見を提供し、高性能近赤外量子光源の開発への道筋を示しています。この成果により、量子通信技術の発展に大きく貢献できると考えています。

Formation of organic color centers in air-suspended carbon nanotubes using vapor-phase reaction.

Daichi Kozawa, Xiaojian Wu, Akihiro Ishii, Jacob Fortner, Keigo Otsuka, Rong Xiang, Taiki Inoue, Shigeo Maruyama, YuHuang Wang, Yuichiro K. Kato.

Nature Communications, 13, 2814 (2022). 10.1038/s41467-022-30508-z