教授上原 洋一

准教授片野 諭

片野諭  上原洋一

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研究活動

本分野の研究目標はナノメートル領域における新規な物理・化学現象の探索とナノフォトエレクトロニック・デバイスへの応用にある。また、探索のための新しい手法の開発も目指している。

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ナノフォトエレクトロニクス研究分野|上原教授

走査トンネル顕微鏡(STM)の探針から放出されるトンネル電子によりナノ領域を局所的に励起しその光学応答を解析することにより、個々のナノ構造のもつ物性を探索・決定する。光計測においては、通常の電気的計測と異なり、達成できる時間分解能は信号強度による制約を受けない。従って、材料物性が高い空間分解能と時間分解能で探索される。また、電子トンネルにより THz からPHz にわたる広いスペクトル領域でナノ構造中に閉じ込められた光の励起が可能になる。さらに、閉じ込められた光は、プローブを用いて効率よく取り出すことができる。このような特徴を活用することにより、高効率で広帯域の発光・受光素子が実現される。

研究テーマ

  • 空間、エネルギー、時間軸での個々の固体ナノ構造の持つ物性の研究
  • ピコ秒の時間分解能の STM 発光分光法の開発
  • ナノ空間中での様々な電磁気学的効果とその工学的応用
  • 高効率で広帯域の発光・受光素子の開発

ナノ光分子エレクトロニクス研究分野|片野准教授

近い将来、現在の Si 技術が到達するであろうダウンサイジングの限界を突破するために、次世代の分子をベースとした電子デバイスの加工と動作の原理を研究する。STM の電子トンネルを用いることにより、固体表面の個々の原子や分子の位置を変えたり、それらに化学反応を誘起したりすることができる。このようにして加工された単一原子・分子の化学的、物理的、電子的な特性をSTM を用いて研究する。また、ナノスケール領域における光分子物性をSTM 発光分光により明らかにする。このような技術を組み合わせることにより、新奇な分子をベースとする電子デバイスの探索を行う。

研究テーマ

  • 単一原子・分子の光励起
  • 単一分子の化学反応・構造制御
  • ナノ構造を機能素子として利用する分子エレクトロニクス

極低温 STM を備えた複合表面分析装置