機能物質科学研究部 |
日比野浩樹 |
機能物質科学研究部では、原子・分子レベルで物質の構造を制御することにより、新しい物質や機能を創造し、物質科学分野における学術貢献を行うとともに、情報通信技術に大きな変革を与えることを目指しています。
この目標に向かって、3 つの研究グループが、広範囲な物質を対象として研究を進めています。その範囲は、窒化物半導体、グラフェンから、酸化物高温超伝導体、さらには、受容体タンパク質などの生体物質に至り、高品質薄膜成長技術や物質の構造と物性を精密に測定する技術を基に最先端の研究を推進しています。
この1 年では、InN超薄膜単一量子井戸からの紫色狭線発光、酸化グラフェン表面でのラベルフリータンパク質検出、着衣だけで心拍・心電図の常時モニタリングを可能にする素材の作製などの研究成果が得られました。 |
量子電子物性研究部 |
藤原聡 |
量子電子物性研究部（物性部）は、将来の情報通信技術に大きな変革をもたらす半導体や超伝導体を用いた固体デバイスの研究を推進しています。高品質薄膜結晶の成長技術やナノメータースケールの微細加工技術など「ものづくり」技術を開発しながら、5
つの研究グループが、単電子、メカニクス、量子、スピンなどの新しい自由度に基づく物性の探索を行い、それらを利用した低消費電力デバイス、量子情報処理デバイス、高感度センサなどの革新デバイスの創出を目指しています。
今年は、新二次元材料であるグラフェンのエッジプラズモンの伝導速度制御や、共振器量子電磁力学との古典的アナロジーが成立する“キャビティーエレクトロメカニクス”の実現に成功いたしました。また、メンブレン型電気機械振動子による論理演算動作、シリコンナノトランジスタを用いた確率共鳴センサ動作など新規デバイスの研究で進展がありました。 |
量子光物性研究部 |
寒川哲臣 |
量子光物性研究部（量光部）は光通信技術や光情報処理技術に大きなブレークスルーをもたらす革新的基盤技術の提案、ならびに、量子光学・光物性分野における学術的貢献を目指して研究を進めています。
量光部のグループでは、半導体量子ドットやナノワイヤなどのナノ構造光物性研究をベースにして、極微弱な光の量子状態制御、高強度極短パルス光による新物性探索、超音波やフォトニック結晶を応用した光物性制御などの研究がおこなわれています。
この1 年で、固体素子上の超伝導ループ回路に冷却原子気体を捕捉しボースアインシュタイン凝縮を起こすことに成功しました。また幾つかの光学素子を一つのシリコン基板上に集積することで安定に量子もつれ光子対を発生することに成功しました。表面弾性波による半導体中での電子スピン操作の実験では、チャネル形状を適切に設計することにより、静磁場や振動磁場が全く無くても電子スピン共鳴と等価な現象が生じることを明らかにしました。 |
ナノフォトニクスセンタ |
納富雅也 |
ナノフォトニクスセンタ(NPC)は、ナノフォトニクス技術を駆使して、様々な機能を持つ光デバイスを大量・高密度に集積する大規模光集積技術の確立、および光情報処理の消費エネルギーの極限的な低減を目指す革新研究を行うために、物性科学基礎研究所、フォトニクス研究所及びマイクロシステムインテグレーション研究所の中でナノフォトニクスに関わる研究チームにより、2012年4
月に設立されました。
現在、NPCでは、フォトニック結晶を用いた光スイッチ、光メモリ、レーザなどの光素子の超小型化、極低消費エネルギー化の研究、フォトニックナノ構造による光物質相互作用の極限的増強を目指した研究、さらにシリコンフォトニクスプラットフォーム上の高密度光集積デバイスの研究などを行っています。また、電子線露光をベースとした高精度な微細加工技術、高度な光半導体集積技術にも精力的に取り組んでいます。 |