<講義ノート>低次元ナノ物質の励起子光物性 --基礎から応用まで

Abstract

半導体型単層カーボンナノチューブや単層遷移金属ダイカルコゲナイドなどの原子数個程度の細さ・薄さを有する低次元ナノ物質では、極限的な強い量子閉じ込めと弱い遮蔽により、一般的な化合物半導体と比べ1桁程度以上キャリア問のクーロン相互作用が大きい。そのため、光物性は、低温から室温を上回る高温にいたるまで大きな結合エネルギーをもつ励起子(電子と正孔の相互束縛状態)に支配されており、これらの物質系固有の対称性と相まって興味深い光機能性の発現に繋がっている。講義では、これらの物質群の励起子光物性を中心的題材として基礎から解説する。バイオイメージングやバレートロニクスなどの先端光応用の話題についても触れる。