2012年3月2日 名古屋大学ＩＢ電子情報館

最終講義

光と物質の関わりから学ぶこと
マテリアル理工学専攻 応用物理学分野

中村新男

光と物質の関わりから学ぶこと内容

１．プロローグ
２．ピコ・フェムト秒で見えること
３．光で光を制御する、物性を制御する
４．ナノスケールで現れる物性
５．エピローグ
サブジェクト＆時間軸

光と物質の関わり●ギリシャ時代

紀元前３世紀頃：・光の直進性、反射に注目

ユークリッド幾何学に結びつけて議論●ローマ時代１世紀頃：

・ガラスのレンズが遺跡から出土

プトレマイオス
屈折の研究

歴史近代物理学の時代●１７世紀：

スネル
反射・屈折の法則

屈折率n1n1 sin 1  n2 sin 2

1

n2
2

屈折率：物質定数

量子論の誕生へ●１９００年

プランク

温度Ｔの物体が放出する光のスペクトル

プランクの輻射公式
朝永振一郎 量子力学Ⅰより●１９０５年

アインシュタイン電子

光電効果

E  h  P
金属

光量子仮説

水素原子のスペクトル●１９世紀末～２０世紀始め

朝永振一郎 量子力学Ⅰより

バルマー、リュドベリ、ライマン、パッシェン、・・・●１９１３年

ボーアの理論

水素原子スペクトルの統一的解釈
原子模型

講義
原子物理学
光学第２・物理光学第２量子力学の体系
シュレーディンガー
ハイゼンベルグ
ディラック(1926年)(1927年)(1928年)

シュレーディンガー方程式i  H
ハミルトニアンH = 運動エネルギー ＋ ポテンシャルエネルギー＋ 相互作用

光と物質の関わり光と物質の関わり

量子論以降

1926年

シュレーディンガー方程式

1928年

ラマン散乱の実験 （C. V. Raman)

1940年

Mott-Gurneyの教科書 （イオン結晶の電子過程）

1947年

トランジスターの発明 （エネルギーバンドの電子）

1948年

結晶中の水素原子類似電子状態 （F中心）

1957年「光物性」のはじまり （物理学会の分野名）

1960年

レーザーの発明 （固体中のCrイオン）

原子
分子
結晶

波長、時間、位相の制御された光と物質の関わり

私にとっての研究のはじまり～東北大学まで
１９７０～１９８５

励起子と液滴●大学院時代の研究（1970～1975）

東京大学物性研究所 （森垣和夫 先生）●励起子とはExciton エキシトン
電子
－

伝導帯
＋
正孔

クーロン引力

固体中の“水素原子”
価電子帯

電気的に中性、“ボーズ”粒子

絶縁体・半導体の光物性の主要な役者

物性分野での興味●水素の金属化

固体水素に高圧力を印加 → 原子間距離の減少
電子－原子核間のクーロン引力が遮蔽
－

－

＋

＋

原子のイオン化 → 自由電子

－
－

＋

＋

絶縁体－金属転移－＋

Mott転移水素原子の代わりに励起子を使う

高出力パルスレーザーの出現励起子系の金属化●Asnin-Rogachevの実験

ZhETF Pis’ma 7, 46, 1968

ゲルマニウム
励起子の金属化↓
電気伝導度

電子と正孔のプラズマ状態

プラトー
励起子密度

結晶全体は金属状態になっていない？
Keldyshの予言 → 液滴の存在

液滴とは
励起子 気体

液滴の観測
液滴

～1 mm

Ge結晶
R. S. Markiewicz et al., Phys. Rev. B, 1977
（キッテル：固体物理学入門に解説）

液滴： 励起子が空間的に凝縮した金属的状態

液滴から液体へ
励起子密度をさらに高密度にする
発光スペクトル

励起強度

時間依存性
ms

高い

時間

1

60

強度

m

EG

パルスYAGレーザー（10 ns）、ボックスカー積分器

長いA. N. and K. Morigaki,
Solid State Commun. 1974

結晶全体に電子・正孔プラズマ状態が生成液滴から液体へ
相図
フェルミエネルギー
電子・正孔気体

励起子
気体

電子・正孔液体

電子－正孔対密度中村新男 博士論文

励起子気体 → 電子・正孔液滴 → 電子・正孔液体
絶縁体・金属転移は、気体・液体転移を伴う

ポスドクとして外国へ
エコール・ポリテクニク （1975.10～1978.11）
Prof. I. Solomon, Prof. G. Lampel
１．半導体の光ポンピングによるスピン偏極
円偏光励起による電子スピン遍極 → 核スピンに転写
超微細相互作用
電子スピン

核スピン

電子スピン

核スピン

巨大Overhauser効果の観測
V. L. Berkovits, C. Hermann, G. Lampel,
V. I. Safarov, A. N., Phys. Rev. 1975

２．半導体のラマン散乱
CdTeのラマン散乱の共鳴効果
共鳴
励起子
中間状態

＊

＊

フォノン

＊

基底状態
＊

入射光エネルギーが励起子準位に近づくと、ラマン信号が共鳴的に増大
A. N. and C. Weisbuch,
Solid State. Commun.1979＊大きな共鳴増大効果

ラマン効率 （対数目盛）

ラマン効率の入射光依存性４桁の共鳴増大励起子と分極が連成した波
ポラリトン
入射光エネルギー (eV)

共鳴における群速度の減少に対応して、ラマン効率が増大エコール・ポリテクニク
l’Xとは？
フランスの理工系の有力“大学”
ナポレオンが創設
初代校長；ラグランジュ
卒業生；カルノー、ポアッソン、ゴーン
エコール・ポリテクニクHPより

1977年

学んだこと
・独自性を大切にする
・データが出たら、すぐになぜか（解釈）を考える

物性研究所へ●極限レーザー部門 （1978.12～1982.3）「極限レーザー計画」 （塩谷繁雄先生、矢島達夫先生）
1972年～ ピコ秒ガラスレーザーによる励起子の分光
1979年～ 非線形光学分光法の開発

・レーザー、レーザー分光法の開発
量子エレクトロニクス分野の研究

光物性研究に、超高速レーザー分光、非線形光学を取り入れる

励起状態のコヒーレンス
レーザー光励起 → 同位相の励起状態
位相緩和
励起状態

T2
分布緩和

基底状態

T1

位相緩和現象の観測
対象： ペンタセン分子、半導体

東北大学へ
●工学部応用物理学科 (1982.4~1986.3）

平井正光 先生
アルカリハライド結晶のF中心、自己束縛励起子の研究

１．ラマン散乱をピコ秒レーザー分光で観測
対象： 混晶半導体、アルカリハライド結晶のF中心・モード同期ピコ秒レーザーの自作・組み立て
ミラー

アルゴンイオンレーザー
色素レーザーミラー

２．GaAs/AlAs超格子半導体の研究

ラマン散乱とルミネセンス
スペクトル

CdxZn1-xTe

時間挙動

＊

←ルミネセンス！
16790 cm116790 cm1＊

←ラマン ⇔ レーザー＊

スペクトルではラマン散乱に見えるが、ルミネセンスである！
Phys. Rev. B. 1987

志村、平井、中島（阪大）、相原（山口大）

ルミネセンスからラマン散乱へ
励起状態の位相緩和が、ラマン散乱かルミネセンスを決める
位相の緩和

ルミネセンス成分比

励起状態
ラマン

ルミネセンス
寿命

非マルコフ過程

共鳴

フォノン

基底状態
ラマン散乱光はレーザーと同じ時間応答
入射光エネルギー

共鳴二次光学過程の理論
・豊沢、小谷、住・久保、髙河原、花村・相原

非マルコフ効果が重要である
Phys. Rev. B. 1987

名古屋大学へ
１９８６年４月

名古屋大学における研究 はじまり
●工学部応用物理学科 応用光学講座 (近 璋三 先生 ）１．半導体超微粒子の研究
・超格子半導体の研究から着想 （２次元から０次元へ）
・名大応物の伝統（上田良二先生）

２．フェムト秒レーザーによる緩和ダイナミクスの研究・特別推進研究 （1987～1991年度）
理学部： 伊藤憲昭先生（代表者）、谷村克己先生「固体における電子励起誘起原子過程の研究」
1988年5月に、時崎高志氏が助手として着任

理学部B館にフェムト秒レーザーシステムの“建設“フェムト秒レーザーと測定系→ 120 fs

市販レーザー> 600 fs、60 mJ

100 fs → 30 mm

1989年10月物理学会(鹿児島)時崎、秋山、中村、牧村、谷村、伊藤フェムト秒レーザーアンプ
1991年当時の理学部Ｂ館実験室

フェムト秒レーザー
発振器

YAGレーザー励起４段アンプに改造後

色素レーザーアンプ

見る世界を変えるために、道具をつくる光による原子の移動
紫外線

アルカリハライド結晶
黄色

透明

色が着く
F中心

Cl

NaCl

光によって原子が抜ける

欠陥の生成 +  ++  +  + + e++  +  +  +

++

水素原子類似の電子状態

欠陥の電子状態と光励起
F中心

光

H中心



+



+





+



+



+



+



+



+



+



+

+

e+ 

+



+

+



+



+



+



+



－イオンが抜ける + h+  +  +
 +  + 
格子間に侵入？

電子と正孔の励起
格子を歪ませて電子と正孔が束縛



+



+



+

+



 +
h

 + e + +  +  +
 +  + 
自己束縛励起子－イオンが動き始める“瞬間”を見たい！

Ｆ中心生成のダイナミクス
２段階励起の模式図

NaCl
過渡吸収スペクトル
中間体

↑
F中心

（1989年10月物理学会スライド）
時崎、秋山、中村、牧村、谷村、伊藤

Phys. Rev. Lett. 1991

NaCl結晶中の電子の振動
ポテンシャルエネルギー曲面

時間発展
自己束縛励起子

STE

減る

増える
中間体
中間体
STE

ずれ （A）Clが少しずれる

時間 （ps）

２つの極値の間を波束が運動自己束縛励起子の生成過程
自由電子-正孔の励起

岩井、時崎、中村
谷村、伊藤、Shluger

時間
自己束縛励起子

ポテンシャル図

中間体：一中心型

中間体

+

Ｎ

+



+



+


+ h ++ e + 

自己束縛励起子

Phys. Rev. Lett. 1996



岩井伸一郎 博士論文



光で誘起する物性の研究へ
１９９２年～現在

フォトドーピングの効果●高温超伝導体の母体物質

・光キャリアの注入 → 超伝導？
YBa2Cu3O6+x： 正孔ドープ超伝導体
超伝導工学研究所：
平林泉、川本浩二、生田目俊秀
市田（1993年～助手）、松田

過渡的 Zhang-Rice 一重項の形成
化学ドーピング

フォトドーピング

x = 0.2↓
x = 0.4

CuO

1992年秋物理学会

Cu
Phys. Rev. B. 1994

理工科学総合研究センター
1995年4月～2002年3月

微細構造制御による複合機能材料の研究
第３研究室 「高次機能性材料の物性とその光材料への応用」
・テーマを設定して、７～８年間のプロジェクト型研究を実施
・化学・材料・電気・建築・土木・物理の異分野交流
・大学院担当は、結晶材料工学専攻

微細構造制御原子・分子の配列制御

ナノ構造の制御1996年、守友 浩 助教授、濱中 泰 助手が着任

理工総研パンフレット

設立当初

原子・分子の配列制御
ペロブスカイト型構造
A-サイト
希土類金属: La3+、 Nd3+ など
アルカリ土類金属: Sr2+、 Ca2+ など
B-サイト
マンガン: Mn3+、 Mn4+
酸素: O2原子配列の制御

マンガン酸化物
絶縁体
常磁性

相転移

金属
強磁性

磁気相転移と金属－絶縁体転移が、同時に起こる
・電荷
・スピン
・軌道
・電子-格子相互作用

光で磁気秩序を壊す

電子同士に強い相関がある

強相関系材料
磁気相転移
金属－絶縁体転移

試料の作製装置
レーザーアブレーション法による薄膜試料の作製
エキシマレーザーと真空チャンバー

真空チャンバー内部

応物工作室の製作
松田一成 博士論文

光による磁気転移
吸収スペクトル(Nd0.5Sm 0.5)0.6Sr0.4MnO3¿ (105cm -1)


Tc = 155 K
100 fsパルス光による下向きスピンの注入

1.2-10 ps

0
7 ps

T=5K
0

4

-1

¿ (10 cm )¢

(ΔM/Ms)

電荷秩序
0.1

0.10

τrise ～200ps

0.05

磁化の減少
0
-100

40 ps
0
700 ps

0

100
200
300
400
DELAY TIME (ps)

500

0
2
Ê s
1.5

１個のフォトンで、３０個のスピンを反転
units)

Before pumpAfter pump

スピン秩序

1.0

0.8

時間発展

Ferromagnetic phase
T = 5K

T=5K

0.04 博士論文
松田一成

2.0
2.5
PHOTON ENERGY (eV)3.0

松田、町田、守友 Phys. Rev. B. 1998

光誘起相転移●マンガン酸化物
電気抵抗制御、臨界緩和現象●CrO2
磁気秩序とスペクトル
スピン秩序のダイナミクス●混合原子価金錯体
圧力・光誘起相転移、臨界緩和現象●プルシアンブルー型錯体
ダイナミクス

守友、劉、町田、岡田、市田
村上、浅野（結材）
田中、川合（阪大産研）
守友、山本、吉井

守友、劉小島（東大総合）
守友、立石、神谷、山内、別府
小島（東大総合）
大越（東大理）☆ 特定領域研究（B） 「光誘起相転移とその動力学」
代表者： 那須奎一郎、 班長： 谷村克己、中村新男 （1999年度～2002年度）
物理学会講演件数 ～５件 → ～３０件

強相関系酸化物の物性
守友助教授が中心となって行った研究
磁気・電子相図

構造解析（X線、中性子）

電気・磁気測定町田晃彦博士論文

物質合成

結晶作成

超微粒子、ナノ結晶の研究
１９８６年～現在

超微粒子・ナノ結晶とは●半導体ナノ結晶分散ガラス
半導体ナノ結晶が分散したガラス
CdSとCdSeの固溶体
直径： 3 ～ 10 nm
交通信号機

シグマ光機（株）HPより

色ガラスフィルター
●金属ナノ結晶分散ガラス

銅ナノ粒子のＴＥＭ像

100 nm

ステンドガラス

研究のはじまり●東芝色ガラスフィルター
色ガラスフィルターをつくるカレットをもらう
CdSとCdSeの混晶

熱処理の温度と時間を変えて、サイズを制御
幸村、立道
1987年9月物理学会

半導体原料を混ぜて、ガラスから自分たちでつくる
CdSe → 作製法は古くから知られていた
CuCl → ガラスの組成などを試行錯誤
山田、秋山

失敗作→

励起子の超放射●ナノ結晶サイズに依存して励起子の輻射寿命が変化
ガラス

発光寿命のサイズ依存性

励起子の閉じ込め効果ナノ結晶

井戸型ポテンシャル

CuCl
発光スペクトル

小

理論計算値

大

山田、時崎

Phys. Rev. B. 1989

バルクの結晶では、輻射寿命は一定値ナノ結晶に特有の現象

通産省の次世代プロジェクト「非線形光電子材料の研究開発」

1989年度～1998年度

参加機関： ５国立研究所、３大学、９企業
研究開発項目：
１．非線形光学現象の発現機構の解明
２．素材開発目 標
３．材料化技術
非線形感受率 ＞ 107 esu
吸収係数 ＜ 102 cm1
４．評価技術応答時間 ＜ 1 ps

産官学の共同研究
旭硝子、HOYA、日本板硝子、松下電器

超微粒子、非線形光学材料研究のブーム

非線形光学効果●非線形光学効果E

光電場による電気分極



+

－

＋

P  c ( 1 )E + c ( 2 )E 2 + c ( 3 )E 3

+c (2)、c (3) ： 非線形感受率

P

３次非線形特性
屈折率、吸収係数が光の強度に依存して変化する

光スイッチ、フォトニクスデバイスへの応用“光で光を制御する”

1989年7月号光技術コンタクトの解説論文

増大効果の発現と機構解明
・性能指数の増大・増大効果の起源

CuClナノ結晶
バルクに対する振動子強度の比CuClとCuBrナノ結晶

半径/励起子サイズ100倍の増大効果
旭硝子：伊藤、真鍋、杉本、近藤、黒岩
片岡、時崎
Phys. Rev. B. 1993

振動子強度が約1000倍に増強
李、太田、高田

Phys. Rev. B. 1998

量子波の干渉エネルギー準位

フェムト秒のパルス

f2
f1

量子ビートの観測
CuClナノ結晶

周期0２つの状態が同時に光を吸収

長い
光が “うなり”を誘起する

閉じ込め励起子と光学フォノンの複合体による量子ビート

大村英樹 博士論文
Phys. Rev. B. 1999

１９９６年頃のレーザー

チタンサファイアレーザーアンプ

色素レーザーアンプ （1991年）

１９９９年頃の実験室

フェムト秒レーザー実験室

ラマン散乱・非線形評価室

金属ナノ粒子
吸収スペクトル
波長 (nm)Wavelength
(nm)
800

E0
d
吸収
OD

2

m
El

400

Ag: D=9.8 nm
Au: D=17.5 nm

1
0
1.5

ナノ粒子周辺の光電場

600

2.0

2.5

↑
（m’<0）
局所電場因子

3.5

4.0

Photon Energy
(eV)
エネルギー
(eV)

金属ナノ粒子が感じる光電場
3 d ( )El E0 m ( ) + 2 d ( )3.0

分母が０となる周波数で光電場が増大Maxwell Garnett理論 1904年

表面プラズモン共鳴“吸収”の増大

ガラスに色がつく

大きく、速い非線形性
非線形感受率のサイズ依存性

半径に依存して増大

応答時間

励起光強度が弱いほど、応答時間は速い t < 1 ps

J. Opt. Soc. Am. B. 1994
HOYA；内田、兼子、近江、畑、丹治、浅原、生島

T. Tokizaki et al., Appl. Phys. Lett. 1994

さらなる増大化
非線形感受率 c (3)c (3)= p f 12| f 1| 2c m(3)p： 体積占有率
fl： 局所電場因子
c m3 ：バルクのc(3)

局所電場因子の制御

電子状態の制御

形状、密度

サイズ

林、桑畑、濱中
C. Flytzanis, F. Vallee

・形状： 球形から異方的形状へ
・密度： ナノ粒子間相互作用の利用
・サイズ: 量子サイズ効果の利用

福田、岡田、深川、
濱中、 L. Liz-Marzan
P. Mulvaney

ナノ粒子からクラスターへ
局所電場効果から量子サイズ効果へのクロスオーバー

Absorbance

金ナノ粒子
D = 15 nm

0.5

0
1

量子サイズ効果2
3
Photon Energy (eV)

非線形感受率Absorbance

25金原子クラスター
28 atoms

25 atoms

10

局所電場効果1

2
3
Photon Energy (eV)

産総研：村上、多井

c(3) > 0c(3) < 0

チオール修飾粒子あたりの原子数

岡田、深川、濱中 2004年

外国人研究者の滞在 １９９０年代
エコール・ポリテクニク研修生 Emmanuel Clause
1990年4月～8月

半導体ナノ結晶の励起子の閉じ込め効果： 理論と実験

外国人研究者の滞在 １９９０年代
経費： VBL、学術振興会、科研費「国際共同研究」

L. Bolotov （露） C. Flytzanis（仏）A. N. Titkov（露） Ki-Soo Lim（韓国）C. Hermann

A. Toropov（露）F. Vallee（仏）エコール・ポリテクニク
最初の女性教授「EU女性と科学委員会」のフランス代表

Hermann教授のセミナー「ヨーロッパの女性と科学」
1998年12月2日に開催
参加者：
郷 通子教授（理学部 → お茶の水女子大学長）
坂東昌子教授（愛知大学 → 日本物理学会会長）

フランスの女性研究者の歴史→

D’apres le diapo d’Hermann

ナノ構造をつくる・みる研究
１９９６年～現在

共同研究

竹田美和 教授 （結晶材料工学専攻）

ナノ構造をつくる・みる●理工総研 特別設備費 （1996年）「ナノスケール光記録材料作製・評価システム」
走査トンネル顕微鏡（STM）、近接場光学顕微鏡（SNOM）●2000年1月 クリントン大統領によるNNIの提唱●科学技術振興機構 戦略的基礎研究 CREST（1999年～2005年）「ナノサイズ構造制御金属・半金属材料の超高速光機能」→ ヘテロ構造の成長

結晶材料工学専攻

竹田美和 教授

応用物理学専攻

井上順一郎 教授 → 理論

名古屋工業技術研究所（産総研）村上純一 氏、多井 豊 氏 → 金属クラスター

半導体成長装置とSPM
VBLクリーンルーム
MOVPE成長装置
竹田研 ↑

SPM

中村研 ↓

ナノ構造に対応した物性
InAs量子ドット

バンドギャップのサイズ依存性

PL Intensity (arb. units)
Gap energy obtained by STS

Energy (eV)

走査トンネル
顕微鏡像

1.5

0.5

0

個々のナノ構造の電子状態を知る

0

30
20
10
2

4

6

8

0

Number of dots

単一ドットの電流－電圧曲線

Detection limit

1.0

Dot Height (nm)山内（ポスドク）、松葉、大山、田淵、Bolotov

Appl. Phys. Lett. 2004

Current Density[Acm -2]

半金属の量子サイズ効果
共鳴トンネルダイオードの作製
M05EA020 x-6＠13K
InP基板上のErP量子ディスク

[

半
金
属

0.1
0

ErAs/AlAs/GaAs

半金属

Phys. Rev. B. 1999
L. Bolotov、土谷、伊藤、藤原、竹田

[
0.1

13K

0

-2.0

-1.0
0
1.0
Voltage[V]2.0[10-2] 6.0 M05EA020 x-6
竹田研；神野、平田、森、安達、藤原
4.0 レーザー光なし
温度依存
山内、日合、塩沢、井上、村上、島田、人見、坂田
2.0[Acm -2]

半導体

Current Density[Acm -2]-0.1
レーザー光照射-2.0 -1.00
1.0 2.0
負性微分抵抗の観測
Voltage[V][ヘテロ界面のSTM観察
超高真空中

劈開面

劈開面を観察

STM探針

結晶を押す

成長面

超高真空中で結晶を劈開する
装置開発技術系
STM
内部

直線導入端子●InGaAs/InP量子井戸の断面観察

山川、赤沼、叶、西浦、大賀、藤原、竹田量子ドットの断面構造
高さ14MLのInAsドット

InP
ぬれ層

(110)面高さの異なる量子ドット

発光スペクトルとの比較

10 nm

PL intensity

高さ 10 ML
高さ 8 ML
高さ 6 ML
2 ML=0.61 nm

InAsドット

6ML

1000

1400

8ML
10ML

200

100

0
800

1200

1600

1800

Wavelength (nm)

ダブルキャップ法成長によってML単位で高さを制御
赤沼、山川（2004年～助手）、佐久間（物材機構）、臼杵（富士通）

Appl. Phys. Lett. 2007

フラーレンとナノチューブ

カーボンのナノ構造
１９９２年～現在
共同研究齋藤弥八 教授（三重大→名古屋大学）

篠原久典 教授（理学研究科）

フラーレンとナノチューブ●フラーレン炭素

六員環と五員環の組み合わせ

C60

C70

オイラーの定理に従って多面体を構成●カーボンナノチューブ

グラフェン

丸める

丸め方によって、半導体か金属になる（カイラル角）自然の事実 ＋ 数学の美 ＝ 物理のエレガンス

フラーレンの光学応答●C60、C70の緩和過程

川崎、矢島、田中、岩井、市田、齋藤、篠原●C60 、C70結晶の光重合反応

酒井正俊 博士論文、今岡、市田●C60誘導体の非線形光学効果
芳香族アミン0.1e

電荷移動 C  7.0 1030 esu
60

約70倍増大 C /ANI CT  5.2 1028 esu
60

0.3 nmetc
相田、市田 Chem. Phys. Lett. 1999

非線形感受率の増大は振動子強度の増大に起因ナノチューブの励起子●一次元系の状態密度(10,9) d=1.29nm

A

1.0

DOS (arb. units)

励起子

理論

B

バンド間吸収
E11

E22

0.5

E22

E11
0

-0.5

0
Energy / 0

0.5

T. Ando, J. Phys. Soc. Jpn. 1997

実験
励起子

EB22

Absorbance2励起子効果∝（直径）1.3

E11A

理論との比較から励起子効果の存在を示す1

理論：クーロン効果を無視
0.5

1.0
1.5
Photon Energy (eV)

市田、水野、谷、齋藤、片浦、阿知波
J. Phys. Soc. Jpn. 1999, Phys. Rev. B. 2002

最近の7年間●スタッフの異動
・2005年10月～ 岸田英夫 准教授

電場変調分光

カーボンナノチューブ、共役高分子、有機系強相関物質

・2007年 5月～ 鵜沼毅也 助教

テラヘルツ分光共役高分子、量子井戸半導体

・2008年 4月～ 小山剛史 助教
カーボンナノチューブ●３号館の改修工事
2008年～

居住環境の改善
３号館エントランス

フェムト秒発光分光

ナノチューブの“暗”励起子
電場変調吸収スペクトル

励起子エネルギー図

Ｘ

交流電場下で暗励起子を観測
許容遷移、禁制遷移を区別

岸田、長澤、今村 Phys. Rev. Lett. 2008

フェムト秒の発光ダイナミクス~50 fsで発光を見る
二層ナノチューブ
内層チューブは光るのか？
内層
E
Ex

r

外層
EX1

t
k

E

EX2
EX1

k

Normalized Intensity (arb. units)

発光ダイナミクス
4
内層

1.2 eV減衰(t = 160 fs)

1.1 eV(t = 170 fs)

0.7 eV立ち上がり(t = 150 fs)

3

2
外層
1

(t = 160 fs)
0.6 eV
0
-1

0

1

2

3

Time (ps)

ナノチューブ間で励起子がエネルギー移動する
小山、彦坂、名大理；浅田、宮田、篠原ACS Nano. 2011

← Nanoという雑誌！

その他の研究○Ⅲ-Ⅴ属半導体量子井戸の研究
山本、川本、足立、水谷、北川、時崎、西脇、田名瀬、濱中、高田、鵜沼○Ⅱ-Ⅵ属半導体量子井戸の緩和過程の研究
酒井、古賀野、時崎、松下電器：真鍋、林、三露○希薄磁性半導体の研究
堀、加藤、繁永、今岡、産総研：秋本○色素J会合体の研究
倉沢、川崎、水谷、近藤、奥山、濱中、黒田（応物）○共役高分子の光学応答の研究
近藤、日比野、内田、藤井、鵜沼、前田、岸田○強相関系有機導体の研究
伊藤、伊藤、白濱、中村、岸田研究のまとめ研究室紹介のキャッチフレーズ

光で観る物性、光で制御する物性−物性の理解と応用を目指して−原子配列やナノスケー ル構造が制御された物質・材料の量子現象と光物性より速く（フェムト秒）、より小さく（ナノメートル）研究の手法

大学のマネジメントに携わって

全学技術センター
1999年度～ 応物工作室幹事
2005年度～ 研究・教育支援担当 総長補佐
2006年度～ 技術部長

2004年度： 全学技術センターの設置・試行
2009年度： 全学技術センターの改組・本格実施

166名の技術職員の組織教育と研究を専門的な技術で支援

技術支援の役割
・独創的研究は高度な技術の上に生まれる．
・高度な教育には技術的な支援が必要である．
・環境と安全・衛生は教育・研究の基盤である．

・情報通信技術は教育・研究や「仕事」を高度化する．

個別の技術支援
組織の改革

支援技術の共有化
意識の改革

技術力、運営における一層の充実と発展を願っています．

そろそろ・・・

エピローグ

ブラッグの戒律
F. J. ダイソン
「物理学の将来」

W. L. ブラッグ

（量子電磁力学、ダイソン方程式）

自然、１９７１年２月号 (Physics Today 1970)（X線回折、ブラッグの公式）

ケンブリッジ大学 キャベンディッシュ研究所長

1. 過去の栄光の復活を試みることなかれ
Don’t try to receive past glories.

2. 流行中というだけの理由で研究することなかれ
Don’t do things just because they are fashionable.

3. 理論屋の軽侮を恐るることなかれ
Don’t be afraid of scorn of theoreticians.

亀井 理 訳

職業としての学問
マックス・ウェーバー（1864年～1920年）

社会科学論、宗教社会学、経済史

学問のばあいでは、自分の仕事が十年たち、二十年たち、また五十年たつうちには、
いつか時代遅れになるであろうことは、だれでも知っている。 ・・・ 学問上の「達成」はつねに新しい「問題提起」を意味する。それは他の仕事によって「打ち破られ」、時代遅れ・・・となることをみずから欲するのである。学問に生きるものはこのことに甘んじなければならない。・・・
われわれ学問に生きるものは、後代の人々がわれわれよりも高い段階に到達することを期待しないでは仕事をすることができない。・・・

マックス・ウェーバー著、尾高邦雄訳、岩波書店「職業としての学問」より

終えるにあたって謝●東京大学物性研究所
森垣和夫 先生
塩谷繁雄 先生
矢島達夫 先生●エコール・ポリテクニク
Prof. Ionel Solomon
Prof. Georges Lampel
Prof. Claudine Hermann
Prof. Claude Weisbuch●東北大学工学部
平井正光 先生
近藤泰洋 先生辞謝辞●名古屋大学●工学研究科●応用物理学教室●応物第２講座 （近 璋三 先生、加古 銓 氏）
●旧理工科学総合研究センター●結晶材料工学専攻●全学技術センター●共同研究者のみなさま

研究室のスタッフ● 助教授・准教授、助手・助教
・時崎高志（産業技術総合研究所）
・市田正夫（甲南大学）
・濱中 泰（名古屋工業大学）
・守友 浩（筑波大学）
・山川市朗（日立製作所）・岸田英夫 准教授
・鵜沼毅也 助教
・小山剛史 助教

敬称略

過去のスタッフ● ポスドクL. Bolotov、艾 希成 、酒井正俊、劉 暁峻、茜 俊光、
徐 勝、山内武志、小泉 淳、陳 仕謀、呉 大建● 秘書

星野洋子、山田（瀬尾）さとみ、木村 薫

学生の皆さん
論文紹介ゼミのレジメ

148名←1988年
青焼きコピー

1992年 ↑
手書きOHP

1982年～1986年～現在学んだことの蓄積

1998年 →
ワープロOHP

博士課程の修了
・岩井伸一郎（東北大学理学研究科）

・松田一成（京都大学エネルギー理工学研究所）

・李 頴力（デンソーITソリューション）

・大村英樹（産業技術総合研究所）

・酒井正俊（千葉大学工学研究科）

・劉 暁峻（南京大学物理学系）

・穐本卓三（特許事務所）・町田晃彦（高輝度光科学研究センター）

・山川市朗（日立製作所生産技術研究所）

・徐 勝（青島大学）〔論文博士： 高谷雅昭

（NTT）〕

研究室の学生
昭和61年度(1987年3月)
安藤 浩、 伊木 保雄、 中村 俊博、 中条 幸久、 山田 知史、 山本 幸宏

昭和62年度(1988年3月)
上田 邦夫、 幸村 圭一、 中林 正明

昭和63年度(1989年3月)
立道 英俊、 足立 浩、 伊藤 麻生

平成元年度(1990年3月)
河合 敦、 川本 直紀、 竹下 賢司、 永尾 宣正、 山田 浩司、 新井 悟

東馬 英治、 水谷 光宏

平成 2年度(1991年3月)
秋山 洋、 畑中 一馬、 小川 亜斗武

研究室の学生
平成 3年度(1992年3月)
片岡 拓実、 北川 秀行、 高谷 雅昭

平成 4年度(1993年3月)
冨部 俊広、 永宮 清美

平成 5年度(1994年3月)
鵜飼 智雄、 川崎 慎介、 酒井 博、 曽田 伸子、 山華 義博

平成 6年度(1995年3月)
古賀野 源太郎、 佐々木 聡

平成 7年度(1996年3月)
太田 学、 早川 和仁、 守屋 智啓、 矢嶋 孝義、 神谷洋三

平成 8年度(1997年3月)
大原 盛輝、 金高 敏康、 東 賢二、 向井 孝雄

研究室の学生
平成 9年度(1998年3月)
新堀 真史、 相田 孝光、 丸山 陽介、 龍竹 史朗、 若杉 信嘉

平成10年度(1999年3月)
粥川 嘉崇、 田中 智、 西脇 大介、 林 信宏、 伊藤 元就

平成11年度(2000年3月)
桑畑 順也、 竹尾 一成、 土谷 孝弘、 松葉 康、 山本 龍之介

平成12年度(2001年3月)
今岡 雅之、 倉沢 隼人、 西脇 英樹、 水野 秀平

平成13年度(2002年3月)
縣 伸一、 大山 泰明、 川崎 修、 楠屋 宏行、 田名瀬 勝也、 堀 伸行
野々部 利彦、 藪 洋彰、 木村 誠人

平成14年度(2003年3月)
栗城 彰、 塩沢 学、 嶋本 直之、 日合 大輔、 福田 和宏、 吉井 健晴

研究室の学生
平成15年度(2004年3月)
岡田 紀行、 加藤 菜摘、 島田 里美、 立石 純一郎

平成16年度(2005年3月)
石川 治雄、 井上 智博、 神谷 正治、 人見 伸也、 冨川 貴子
水谷 友紀、 渡辺 美樹

平成17年度(2006年3月)
赤沼 泰彦、 坂田 賢治、 深川 鋼司、 別府 賢二、 村上 和也
山内 友喜

平成18年度(2007年3月)
今岡 典子、 今村 禎允、 奥山 直樹、 近藤 義実、 繁永 伸明、 村上 一臣

平成19年度(2008年3月)
磯田 佳範、 伊藤 貴文、 叶 保明、 高橋 佳久、 武田 侑希、 前田 章亘
彦坂 直輝

研究室の学生
平成20年度(2009年3月)
大竹 峻、 長澤 嘉明、 日比野 健一、 平林 裕貴、 細岡 大介

平成21年度(2010年3月)
伊丹 拓、 近藤 明裕、 高田 宗一郎、 谷川 将司、 藤井 健司、近藤 義実

平成22年度(2011年3月)
伊藤 敦哉、 内田 智也、 加茂 考史、 西浦 倫史、 恒川 拓也、 前田 大輔
吉川 宗樹

平成23年度 現在
近藤 明裕、 志水 聖、 白濱 暢彦、 中村 優斗、 丹羽 貴志、 吉満 翔平
稲垣 孝芳、 恒川 拓也、 藤井 鷹希、 吉川 宗樹
野々山 真由美、 服部 祐磨、 藤木 一真、 船橋 竜、 山田 成紀

ありがとうございました。

両親と家族に感謝しつつ

fin・・・