氏名

ソウタ タカユキ

宗田 孝之

職名

教授 (https://researchmap.jp/read0050790/)

所属

(先進理工学部)

連絡先

メールアドレス

メールアドレス
tkyksota@waseda.jp

URL等

研究者番号
90171371

本属以外の学内所属

兼担

理工学術院(大学院先進理工学研究科)

研究院(研究機関)/附属機関・学校(グローバルエデュケーションセンター)

学内研究所等

循環型環境経済共創システム研究所

研究所員 2010年-2013年

理工学総合研究センター

兼任研究員 1989年-2006年

各務記念材料技術研究所

兼任研究員 2017年-2018年

理工学術院総合研究所(理工学研究所)

兼任研究員 2006年-2018年

理工学術院総合研究所(理工学研究所)

兼任研究員 2018年-

学歴・学位

学歴

-1986年 早稲田大学 理工学研究科 電気工学

学位

工学博士 課程 早稲田大学

経歴

1984年-1986年早稲田大学 助手
1986年-1988年静岡大学工業短期大学部 専任講師
1988年-1990年早稲田大学 専任講師
1990年-1997年早稲田大学 助教授

所属学協会

日本分光学会

日本皮膚悪性腫瘍学会

日本色素細胞学会

日本物理学会

応用物理学会

日本レーザー医学会

研究分野

キーワード

物性一般(含基礎論)、固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)、生体・医療光学

研究シーズ

非侵襲メラノーマ診断支援システム

シーズ分野:ライフサイエンス

皮膚疾患診断のための色順応変換の一方法

シーズ分野:ライフサイエンス

研究テーマ履歴

(]G0003[)族窒化物の光学的性質の研究

研究テーマのキーワード:(]G0003[)族窒化物,光学的性質

国内共同研究

分子振動を用いた病変の分光診断の研究

研究テーマのキーワード:分光診断

国内共同研究

凝集物質の電子構造の研究

研究テーマのキーワード:第一原理計算

国内共同研究

計算物理学

個人研究

III族窒化物の光学的性質

個人研究

半導体および半導体ナノ構造の超高速分光

個人研究

生体・医療光学(分光診断・レーザー分子手術)

個人研究

論文

Impact of diagenesis and maturation on the survival of eumelanin in the fossil record

Glass, K., Ito, S., Wilby. P. R., Sota, T., Nakamura, A., Bowers, C. R., Miller, K. E., Dutta, S., Summons, R. E., Briggs, D. E.G., Wakamatsu, K., Simon, J. D.

Organic Geochemistry64p.29 - 372013年09月-

DOI

Hyperspectral screening of melanoma on acral volar skin

Nagaoka, T. Nakamura, A., Okutani. H., Kiyohara, Y., Koga, H., Saida, T., and Sota, T.

Skin Res. Technol.19(1)p.e290 - e2962013年01月-

DOI

Novel Automated Screening of Age-related Macular Degeneration

Yamauchi, Y., Kemma, H., Goto, H., Nakamura A., Nagaoka, T., Sota, T.

Jpn. J. Ophthalmology56(6)p.577 - 5832012年11月-

DOI

Signature of Gamma1-Gamma5 mixed-mode polaritons in polarized reflectance spectra of ZnO

Takagi, A., Nakamura, A., Yoshikaie, A., Yoshioka, S., Adachi, S., Chichibu, S.F., and Sota, T.

J. Phys.:Condensed Matter24(41)p.4158012012年10月-

DOI

First-principles study of spontaneous polarization and band gap bowing in ScxAlyGa1-x-yN alloys lattice-matched to GaN

Shimada, K., Takouda, M., Hashiguchi, Y., Chichibu, S.F., Hata, M., Sazawa, H., Takada, T., Sota, T.

Semicond. Sci. Technol.27(10)p.1050142012年10月-

DOI

A possible melanoma discrimination index based on hyperspectral data: a pilot study

Nagaoka, T. Nakamura, A., Okutani. H., Kiyohara, Y., Koga, H., Saida, T., and Sota, T.

Skin Res. Technol.18(3)p.301 - 3112012年08月-

DOI

Direct Chemical Evidence for Eumelanin Pigment from the Jurassic Period

Glass, K., Ito, S., Wilby. P. R., Sota, T., Nakamura, A., Bowers, C. R., Vinther, J., Dutta, S., Roger E Summons, R. E., Briggs, D. E.G., Wakamatsu, K., Simon, J. D.

Proc.Nat.Acad.Sci.109(26)p.10218 - 102232012年06月-

DOI

Valence-band-ordering of a strain-free bulk ZnO single crystal indentified by four-wave-mixing spectroscopy technique

Hazu, K., Chichibu, S. F., Adachi, S., Sota, T.

J. Appl. Phys.111(9)p.0935222012年05月-

DOI

Mid-infrared vibrtional spectroscopic characterization of 5,6-dihydroxyindole and eumelanin derived from it

Hyogo, R., Nakamura, A., Okuda, H., Wakamatsu, K., Ito, S., and Sota, T.

Chem. Phys. Lett.2011年-

DOI

Spontaneous polarization and band gap bowing in YxAlyGa1-x-yN alloys lattice-matched to GaN

Shimada, K., Zenpuku, A., Fujiwara, K., Hazu, K., Chichibu, S.F., Hata, M., Sazawa, H., Takeda, T., and Sota, T.

J. Appl. Phys.110(074114)2011年-

DOI

Novel melanoma discrimination index from optical spectra

Okutani, H., Nakamura, A., Nagaoka, T., Kiyohara, Y., Sota, T.

Skin Cancer26(1)p.94 - 972011年05月-

Photodynamic diagnosis of oral carcinoma using talaporfin sodium and a hyperspectral imaging system: An animal study

Migita, M., Kamiyama, I., Matsuzaka, K., Nakamura, A., Souta, T., Aizawa, K., Shibahara, T.

Asian Journal of Oral and Maxillofacial Surgery22p.126 - 1322010年-

A melanoma discrimination index based on optical spectra

Nagaoka, T., Nakamura, A., Aizawa, K., Ohtsubo, S., Kiyohara Y.、 and Sota, T.

Skin Cancer25(1)p.81 - 842010年05月-

Regioselectivity on the cooxidation of 5,6-dihydroxyindole and its 2-carboxy derivatives from the quantum chemical calculations

Okuda, H., Wakamatsu, K., Ito, S., and Sota, T.

Chem. Phys. Lett.490p.226 - 2292010年04月-

Identification of extremely radiative nature of AlN by time-resolved photoluminescence

Onuma, T., Hazu, K., Uedono, A., Sota, T, and Chichibu, S.F.

Appl. Phys. Lett.96(6) Art.No.069062010年02月-

Free and bound exciton fine structures in AlN epilayers grown by low-pressure metalorganic vapor phase epitaxy

Onuma, T., Kosaka, K., Asai, K., Sumiya, S., Shibata, T., Tanaka, M., Sota, T., Uedono, A., and Chichibu, S. F.

J. Appl. Phys.105, Art No.0235292009年01月-

Possible oxidative polymerization mechanism of 5,6,-didydroxyindole from ab initio calculations

Okuda, H., Wakamatsu, K., Ito, S., Sota, T.

J. Phys. Chem. A112(44)p.11213 - 112222008年11月-

Impact of strain on free-exciton resonance energies in wurtzite AlN

Ikeda, H., T. Okamura, Matsukawa, K, Sota, T., Sugawara, M, Hoshi, T, Cantu, P., Sharma, R., Kaeding, J.F., Mishra, U. K., Kosaka, K., Asai, K., Sumiya, S., Shibata, T., Tanaka, M., Speck, J.S., DenBarrs, S.P., Nakamura, S., Koyama, T., Onuma, T., Chichibu, S.F.

J.Appl. Phys.102, artNo.1237072007年12月-

Atomic distribution in In x Ga 1-x N single-quantum-wells studied by extended X-ray absorption fine structure

Miyanaga, T., Azuhata, T., Matsuda, S., Ishikawa, Y., Sasaki, S., Uruga, T., Tanida, H., Chichibu, S.F., Sota, T.

Phys. Rev. B/APS76:Art.No. 0353142007年07月-

Origin of localized excitons in In-containing three-dimensional bulk (Al, In, Ga)N alloy films probed by time-resolved photoluminescence and monoenergetic positoron annihilation techniques

Chichibu, S.F., Uedono, A., Onuma, T., Haskell, B.A., Chakraborty, A., Koyama, T., Fini, P.T., Keller, S., DenBaars, S.P., Speck, J.S., Mishra, U.K., Nakamura, S., Yamaguchi, S., Kamiyama, S., Amano, H., Akasaki, I., Han, J., and Sota, T.

Philosophical Magazine/Taylor & Francis87(13), pp.2019-20392007年05月-

Mid-infrared absorption spectrum of 5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic acid

Okuda, H., Nakamura, A., Wakamatsu, K., Ito, S., and Sota, T.

Chem. Phys. Lett./Elsevier433(4-6), pp.355-3592007年01月-

Origin of defect-insensitive emission probability in In-containing (Al,In,Ga)N alloy semiconductors

Chichibu, S.F., Uedono, A., Onuma, T., Haskell, B.A., Chakraborty, A., Koyama, T., Fini, P.T., Keller, S., DenBaars, S.P., Speck, J.S., Mishra, U.K., Nakamura, S., Yamaguchi, S., Kamiyama, S., Amano, H., Akasaki, I., Han, J., and Sota, T.

Nature Material/NPG5, pp.810-8162006年10月-

Prospective emission efficiency and in-plane light polarization of nonpolar m-plane InxGa1-xN / GaN blue light emitting diodes fabricated on free-standing GaN substrates

Koyama, T., Onuma, T., Masui, H., Chakraborty, A., Haskell, B.A., Keller, S., Mishra, U.K., Speck, J., S., Nakamura, S., DenBaars, S. P., Sota, T., and Chichibu, S. F.

Appl. Phys. Lett./AIP89 (9), Art No.091906 1-32006年08月-

Improvements in quantum efficiency of excitonic emissions in ZnO epilayers by the elimination of point defects

Chichibu, S. F., Onuma, T., Kubota, M., Uedono, A., Sota, T., Tsukuazaki, A., Ohtomo, A., Kawasaki, M.

J. Appl. Phys./AIP99 (9), Art. No. 0935052006年05月-

Recombination dynamics of a 268 nm emission peak in Al0.53In0.11Ga0.36N/Al0.58In0.02Ga0.40N multiple quantum wells

Onuma, T., Keller, S., DenBaars, S. P., Speck. J. S., Nakamura, S., Mishra, U. K., Sota. T., Chichibu, S. F.

App. Phys. Lett. /AIP88, Art. No. 1119122006年03月-

Conformational properties of and a reorientation triggered by sugar-water vibrational resonance in the hydroxymethyl group in hydrated beta-glucopyranose

Suzuki T, Kawashima H, Sota T

J. Phys.Chem. B/ACS110(5), pp.2405-24182006年02月-

Structural fluctuation and dynamics of ribose puckering in aqueous solution from first principles

Suzuki. T., Kawashima, H., Kotoku, H., Sota, T.

J. Phys. Chem. B/ACS109(26), pp. 12997-130052005年07月-

Circular hydrogen bond networks on the surface of beta-ribofuranose in aqueous solution

Suzuki, T. and Sota, T.

J. Phys. Chem. B/ACS109(25), pp.12603-126112005年06月-

Localized exciton dynamics in nonpolar (1120) InxGa1-xN multiple quantum wells grown on GaN templates prepared by lateral epitaxial overgrowth

Onuma, T., Chakraborty, A., Haskell, B.A., et al.

Appl. Phys. Lett.86; 15: Art. No. 1519182005年04月-

Exciton-polariton spectra and limiting factors for the room-tenperature photoluminescence efficiency in ZnO

Chichibu, SF., Uedono, A., Tsukazaki, A., et al.

Semicond. Sci. Tech. /IOP20; 4, pp. S67-S772005年04月-

Measurements of exciton-polariton dynamics in ZnO by using nonlinear spectroscopic techniques

Hazu K., Adachi, S., Sota, T., et al.

J. Luminescence112;1-4: pp.7-102005年04月-

Biexcitons and their dephasing processes in ZnO

Adachi,S., Hazu, K., Sota, T., et al.

phys. stat. soldi.(c)/Elsevier2, No.2, pp.890-8952005年02月-

Limitting factors of room-temperature nonradiative photoluminescence lifetime and nonpolar GaN studied by time-resolved photoluminescence and slow positoron annihilation techniques

Chichibu, SF., Uedono, A., Onuma, T., et al.

Appl. Phys. Lett./AIP86 (2), Art. 0219142005年01月-

Reduced nonradiative defect densities in ZnO epilayers grown on Si substrates by the use of ZnS epitaxial buffer layers

Onuma, T., Chichibu, SF., Uedono, A., et al.

Appl. Phys. Lett./AIP85 (23), pp.5586-55882004年12月-

Direct comparison of photoluminescence lifetime and defect densities in ZnO epilayers studied by time-resolved photoluminescence and slow positoron annihilation techniques

Koida, T., Uedono, A., Tsukazaki, A., et al.

Phys. Stat. Solidi A-appl. Res. /Elsevier201(12), 2841-28452004年09月-

Phonon scattering of excitons and biexcitons in ZnO

Hazu, K., Sota, T., Adachi, S., et al.

J. Appl.. Phys./AIP96;2,pp.1270-12722004年07月-

Impact of the k-linear term on nonlinear optical response of the C-exciton manifold in ZnO

Hazu, K., Torii, K., Sota, T., et al.

J. Appl. Phys./AIP95;10,pp.5498-55012004年05月-

Improved quantum efficiency in nonpolar (11-20) AlGaN/GaN quantum wells grown on GaN prepared by lateral epitaxial overgrowth

Koida, T., Chichibu, SF., Sota , T, et al.

Appl. Phys. Lett. /AIP84;19,pp.3768-37702004年05月-

Biexciton formulation and exciton-exciton correlation effects in bulk ZnO

Adachi, S., Hazu, K., Sota, T. et al.

Semicond. Sci.Technol./IOP19;4,pp.S276-S278 2004年04月-

Radiative and nonradiative processes in strain-free AlxGa1-xN films studied by time-resolved photoluminescence and positron annihilation techniques

Onuma, T., Chichibu, SF., Uedono, A., et al.

J. Appl. Phys. /AIP95;5,pp.2495-2504 2004年03月-

Radiative and nonradiative excitonic transitions in nonpolar (11-20) and polar (000-1) and (0001) ZnO epilayers

Koida,T., Chichibu, SF., Uedono, A., et al.

Appl. Phys. Lett. /AIP84;7,pp.1079-10812004年02月-

Hydrogen-deuterium exchange effects on beta-endorphin release from AtT20 murine pituitary tumor cells

Ikeda, M., Suzuki, S., Kishino, M., et al.

Biophysical J./Biophysical Society86;1, pp.565-5752004年01月-

Influence of internal electric field on the recombination dynamics of localized excitons in an InGaN double-quantum-well laser diode wafer operated at 450 nm

Onuma, T., Chichibu, SF., Aoyama, T., et al

J. Appl. Phys./AIP 42;12,pp.7276-7283 2003年12月-

Improved Emission Efficiency in InGaN/GaN Quantum Wells with Composition-Graded Walls Studied by Time-Resolved Photoluminescence Spectroscopy

Onuma,T, Uchinuma, Y., Suh, E-K., et al.

Jpn. J. Appl. Phys./JPSJ42;11B, pp.L1369 - L13712003年11月-

Improving ab initio infrared spectra of glucose-water complexes by considering explicit intermolecular hydrogen bonds

Suzuki, T. and Sota, T.

J. Chem. Phys./AIP119:19, pp.10133-101372003年11月-

Exciton-exciton correlation effects on FWM of GaN

Adachi, S., Sasakura, H., Muto, S., et al.

Phys. Status Solidi/Elsevier(b)240;2, pp.348-3512003年11月-

Recombination dynamics of localized excitons in cubic InxGa1-xN/GaN multiple quantum wells grown by rf-MBE on 3C-SiC substrate

Chichibu, SF., Onuma, T., Aoyama, T., et al.

J. Vac. Sci. Techn. B/AVS21;4,pp.1856-18622003年08月-

Recombination dynamics of localized excitons in Al1-xInxN epitaxial films on GaN templates grown by metalorganic vapor phase eoutaxy

Onuma, T., Chichibu, SF., Uchinuma, Y., et al.

J. Appl. Phys./AIP94;4,pp.2449-24532003年08月-

Strong biexcitonic effects and exciton-exciton correlations in ZnO

Hazu, K., Sota T., Suzuki, K., et al.

Phys. Rev. B/APS68;3,Art.No.0332052003年07月-

Brillouin scattering study of ZnO

Azuhata, T., Takesada, M, Yagi, T., et al.

J. Appl. Phys./AIP94;2,pp.968-9722003年07月-

Exciton-exciton interaction and hetero-biexciton in GaN

Adachi, S., Muto, S., Hazu, K., et al.

Phys. Rev. B/APS67;20,Art.No.2052122003年05月-

Influence of InN mole fraction on the recombination processes of localized excitons in strained cubic InxGa1-xN/GaN multiple quantum wells

Chichibu, SF., Onuma, T., Sota, T., et al.

J. Appl. Phys./AIP93;4,pp.2051-20542003年02月-

Correlation between the photoluminescence lifetime and defect density in bulk and epitaxial ZnO

Koida, T., Chichibu, SF. Uedono, A., et al.

Appl. Phys. Lett./AIP82;4,pp.532-5342003年01月-

Optical properties of Si-, Ge-, and Sn-doped GaN.

Shikanai, A., Fukahori, H., Kawakami, Y., et al.

Phys. Status Solidi (b)/Elsevier235;1,pp.26-302003年01月-

Properties of optical phonons in cubic InxGa1-xN.

Torii, K., Usukura, N., Nakamura, A., et al.

Appl. Phys. Lett./AIP82;1,pp.52-542003年01月-

Polarized photoreflectance spectra of excitonic polaritons in ZnO single crystal

Chichibu, SF., Sota, T., Cantwell, G., et al

J. Appl. Phys./AIP93;1,pp.756-7582003年01月-

Orientation and aggregation oc cationic laser dyes in a fluoromica: polarized spectrometric studies

Iyi, N., Sasai R., Fujita, T., et al

Appl. Cry Science22;3,pp.125-1362002年12月-

Recombination dynamics of localized excitons in cubic phase InxGa1-xN/GaN multiple quantum wells on 3C-SiC/Si (001).

Chichibu, SF., Onuma, T., Kitamura, et al.

Phys. Status Solidi (b)/Elsevier234;3,pp.746-7492002年12月-

Observation of Exciton-Polariton Emissions from ZnO Epitaxial Film on the A-Face of Sapphire Grown by Radical-Source Molecular-Beam-Epitaxy

Chichibu, SF., Sota, T., Fons, P. J, et al.

Jpn. J. Appl. Phys./IPAP41;8B,pp.L935-L9372002年08月-

Excitonic spectra of an AlN epitaxial film on (0001) sapphire substrate grown by low-pressure metalorganic vapor phase epitaxy

Onuma, T., Chichibu, S.F., Sota, T., et al.

Appl. Phys. Lett./AIP81;4,pp.652-6542002年07月-

Optical nonlinearities and phase relaxation of excitons in GaN

Hazu, K., Shikanai, A., Sota, T., et al.

Phys. Rev. B/APS65;19,Art. No.1952022002年05月-

Localized exciton dynamics in InGaN quantum well structures

Chichibu, S. F., Azuhata, T., Okumura, H., et al.

Appl. Surf. Sci.190;1-4,pp.330-3382002年05月-

Spectroscopic evaluation of glucose concentration in phosphate-buffered saline solution using principal component analysis

Nakamura, A., Hasegawa, T. Nishijyo, J, et al.

Jpn. J. Appl. Phys./IPAP41;4B,pp.L440-L4422002年04月-

Photoreflectance spectra of a ZnO heteroepitaxial film on the nearly lattice-matched ScAlMgO4(0001) substrate grown by laser molecular-beam epitaxy

Chichibu, S. F., Tsukazaki, A., Kawasaki, M., et al.

Appl. Phys. Lett./AIP80;16,pp.2860-28622002年04月-

Localized exciton dynamics in strained cubic In0.1Ga0.9N/GaN multiple quantum wells

Chichibu, S. F., Sugiyama, M., Onuma, T., et al.

Appl. Phys. Lett./AIP79;26,pp.4319-43212001年12月-

Band gap bowing and exciton localization in strained cubic InxGa1-xN films grown on 3C-SiC(001) by rf molecular-beam epitaxy.

Chichibu, S. F., Sugiyama, M., Kuroda, T, et al.

Appl. Phys. Lett./AIP79;22,pp.3600-36022001年11月-

Current-modulated electroluminescence spectroscopy and its application to InGaN single-quantum-well blue and green light-emitting diodes

Azuhata, T. Homma, T., Chichibu, S. F., et al.

Appl. Phys. Lett./AIP79;8,pp.1100-11022001年08月-

Excitonic polariton structures in wurtzite GaN

Torii, K, Chichibu, S. F., Deguchi, T., et al.

Physica B/Elsevier302&303;pp.268-2762001年08月-

Localized excitons in an In0.06Ga0.94N multiple-quantum-well laser diode lased at 400 nm

Chichibu, S. F., Azuhata, T., Sota, T., et al.

Appl. Phys. Lett./AIP79;3,pp.341-3432001年07月-

物性工学

宗田孝之

培風館2001年10月-

Impact of internal electric field and localization effect on quantum well excitons in AlGaN/GaN/InGaN light emitting diodes

Chichibu, S. F., Sota, T., Wada, K, et al.

Phys. Stat. Sol.(a)/Elsevier183,pp.91-982001年01月-

Localized quantum-well excitons in InGaN single-quantum-well amber light emitting diodes

Chichibu, S. F., Azuhata, T., Sota, T., et al.

J. Appl. Phys/AIP88;9,pp.5153-51572000年11月-

Forward Raman scattering by quasilongitudinal optical phonons in GaN

Azuhata, T., Ono, M., Torii, K., et al.

J. Appl. Phys/AIP88;9,pp.5022-50252000年11月-

Raman scattering from phonon-polariton in GaN

Torii, K, Ono, M., Sota, T., et al.

Phys. Rev. B/APS62;16,pp.10861-108662000年10月-

An attenuated total reflection study on surface phonon-polariton in GaN

Torii, K, Koga, T., Sota, T., et al.

J. Phys.:Condensed Matter/IOP12;31,pp.7041-70442000年08月-

Effective localization of quantum well excitons in InGaN quantum well structures with high InN molar fraction

Chichibu, S. F., Setoguchi, A., Azuhata, T., et al.

Physica Status Solidi (a) /Elsevier180;1,pp.321-3252000年07月-

Luminescence energy shift and carrier lifetime change dependence on carrier density in In0.12Ga0.88N/In0.03Ga0.97N quantum wells

Kuroda, T., Tackeuchi, A, Sota, T.

Appl. Phys. Lett./AIP76;25,pp3753-37552000年06月-

Application of infrared attenuated total reflection spectroscopy to in situ analysis of atheromatous plaques in aorta

Nakamura, A., Koga, T, Fujimaki, M., et al.

Jpn. J. Appl. Phys./IPAP39;6A,ppL.490-4922000年06月-

No spin polarization of carriers in InGaN

Tackeuchi, A, Kuroda, T., Shikanai, A., et al.

Physica E./Elsevier7;3&4,pp1011-10142000年05月-

Chemical bonding properties of cubic III-nitrides semiconductors

Shimada, K., Sota, T., Suzuki, K., et al.

Progress in Theoretical Physics Supplement/PSJ138;pp.122-1232000年04月-

Comparison of optical properties in GaN/AlGaN and InGaN/AlGaN single quantum wells

Chichibu, S. F., Shikanai, A., Deguchi, T., et al.

Jpn. J. Appl. Phys./IPAP39;4B,pp.2417-24242000年04月-

Spectroscopic studies in InGaN quantum wells.

MRS Internet J.Nitride Semicond. Res./MRS4S1, G2.71999年01月-

Optical properties of InGaN quantum wells.

Material Sciences and Engineering B/Elsevier59, pp.298-3061999年05月-

Brillouin scattering study of bulk GaN.

J.Appl.Phys./AIP85; 12, pp.8502-85041999年06月-

Structural and vibrational properties of GaN substrate.

J.Appl.Phys./AIP86; 4, pp.1860-18661999年08月-

Reflectance and emission spectra of excitonic polaritons in GaN.

Phys.Rev.B/APS60; 7, pp.4723-47301999年08月-

Quantum-confined Stark effect in an AlGaN/GaN single quantum well structure.

Jpn.J.Appl.Phys./JJAP38; 8B, pp.L914-L9161999年08月-

Optical properties of an InGaN active layer in ultraviolet light emitting diode.

Jpn.J.Appl.Phys./JJAP38; 9A/B, pp.L975-L9771999年09月-

Properties of quantum well excitons in GaN/AlGaN and InGaN/GaN/AlGaN UV, blue, green, and amber light emitting diode structures.

Physica Status Solidi (a)/WILLEY-VCH75; 1, pp.2076-20731999年11月-

Comparison of optical properties in GaN and InGaN quantum well structures.

SPIE Proceedings Series3896, pp.98-1061999年12月-

A pump and probe study on photoinduced internal field screening dynamics in an AlGaN.GaN single quantum well structure.

Shikanai, A., Deguchi, T., Sota, T., et al.

Appl.Phys.Lett./AIP76; 4, pp.454-4562000年01月-

Photoreflectance spectra of excitonic polaritons in GaN substrate prepared by lateral epitaxial overgrowth.

Chichibu, SF., Torii, K., Deguchi, T., et al.

Appl.Phys.Lett./AIP76; 12, pp.1576-15782000年03月-

Evidence of localized effects in InGaN single-quantum-well ultraviolet light emitting diodes.

Chichibu, SF., Wada, K., Mullhauser, J., et al.

Appl.Phys.Lett./AIP76; 13, pp.1671-16732000年03月-

Introduction to Nitride Semiconductor Blue Lasers and Light Emitting Diodes

Taylor & Francis2000年-

Luminescence spectra from InGaN multi-quantum wells heavily doped with Si.

Appl. Phys. Lett./AIP72; 25, pp.3329-33311998年06月-

Optical properties of InGaN quantumwells.

European Materials Research Society, 1998 Spring MeetingSession L: III-V Nitrides1998年06月-

Exciton localization in InGaN quantum well devices.

J. Vac. Sci. Technol. B/AVS16; 4, pp.2204-22141998年07月-1998年08月 

Effective bandgap inhomogeneity and piezoelectric field in InGaN/GaN multiquantum well structures.

Appl. Phys. Lett./AIP 73; 14, pp.2006-2008 1998年10月-

First-principles study on electronic and elastic properties of BN, AlN,and GaN.

J. Appl. Phys./AIP84; 9, pp.4951-49581998年11月-

First-principles study on piezoelectric constants in strained BN, AlN, and GaN.

Jpn. J. Appl. Phys., Part 2/JJAP37; 12A, pp.L1421-L14231998年12月-

Infrared Lattice Absorption in Wurtzite GaN.

Jpn J. of Appl. Phys., Part 2/JJAP38; 2B, pp.L151-L153 1999年02月-

Emission mechanisms of GaN and InGaN quantum wells prepared by lateral epitaxial overgrowth.

Appl. Phys. Lett./AIP74; 10, pp.1460-14621999年03月-

BN, AlN, GaNの圧電定数の歪み依存性

第59回応用物理学会学術講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.2971998年09月-

タンデムファブリ・ペローを用いたGaNのブリルアン散乱II

第59回応用物理学会学術講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.2971998年09月-

GaN基板の光学フォノン

第59回応用物理学会学術講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.3001998年09月-

GaN基板の光学的特性(1)

第59回応用物理学会学術講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.3001998年09月-

h-GaNのブリルアン散乱II

日本物理学会講演概要集/日本物理学会53; 2-2, p.2751998年09月-

InGaNのキャリアのスピン分極

第46回応用物理学関係連合講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.4061999年03月-

GaNのRashba-Sheka-Pikus価電子帯パラメータ

第46回応用物理学関係連合講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.3991999年03月-

GaN/AlGaN単一量子井戸における量子閉じ込めシュタルク効果

第46回応用物理学関係連合講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.3981999年03月-

InGaN/AlGaN単一量子井戸のゲインスペクトロスコピー

第46回応用物理学関係連合講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.4051999年03月-

LEO-GaN上に成長したGaN単膜、InGaN量子井戸の光学的特性

第46回応用物理学関係連合講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.4021999年03月-

Si添加障壁層を有するInGaN量子井戸の光学的特性

第46回応用物理学関係連合講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.4061999年03月-

InGaN量子井戸における電界効果とエネルギーギャップ不均一性

第46回応用物理学関係連合講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.4031999年03月-

GaN基板の光学フォノンII

第46回応用物理学関係連合講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.4211999年03月-

Valence band physics in wurtzite GaN.

Mat. Res. Soc. Symp. Proc./MRS468, pp,445-4561997年04月-

Optical properties of tensile-strained wurtzite GaN epitaxial layers.

Appl. Phys. Lett. /AIP70;16, pp.2085-20871997年04月-

Luminescences from localized states in InGaN epilayers.

Appl. Phys. Lett. /AIP70;21, pp.2822-28241997年05月-

Urbach-Martienssen tails in a wurtzite GaN epilayer.

Appl. Phys. Lett. /AIP70;25, pp.3440-34421997年06月-

Gain spectroscopy of continuous wave InGaN multi-quantum well laser diodes.

Semicond. Sci. Technol./IOP13;1, pp97-1011998年01月-

Nanosecond pump-and-probe study of wurtzite GaN.

Materials Science and Engineering B/Elsevier Science50, pp.180-182 1997年06月-

Gain spectra in cw InGaN/GaN MQW laser diodes.

Materials Science and Engineering B/Elsevier Science50, pp.251-255 1997年06月-

Monochromated Cathodoluminescence Mapping of InGaN Single Quantum Wells.

Proceedings of ICNS'97/ICNS'97P1-LN-11, p1861997年10月-

Bright emission due to recombination of localized excitons in InGaN bulk and quantum well devices.

Proceedings of ICNS'97/ICNS'97, Tu3-2pp198-1991997年10月-

Optical absorption coefficient in wurtzite GaN.

Proceedings of ICNS'97/ICNS'97P2-32, pp.300-3011997年10月-

Photoreflectance and photoluminescence spectra of tensile-strained wurtzite GaN epilayers.

Proceedings of ICNS'97/ICNS'97P2-33, pp.302-3031997年10月-

Ab initio study on electronic band structures and related properties of III-nitrides.

Proceedings of ICNS'97/ICNS'97P2-34, pp.304-3051997年10月-

Exciton-phonon interaction in wurtzite GaN epilayers.

Proceedings of ICNS'97/ICNS'97Th1-6, pp.426-4271997年10月-

Gain spectroscopy of continuous wave InGaN multi-quantum well laaser diodes with different degree of compositional fluctuation.

Proceedings of ICNS'97/ICNS'97S-8, pp466-4671997年10月-

Constant-pressure first-principles molecular dynamics study on BN, AlN, and GaN.

Mat. Res. Soc. Symp. Proc./MRS1997年12月-

InGaNの光学的特性(6)

第58回応用物理学会学術講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.2561997年10月-

InGaNの光学的特性(7)

第58回応用物理学会学術講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.2561997年10月-

CuAlSe<SUB>2</SUB>における2フォノン吸収スペクトルと格子力学

第58回応用物理学会学術講演会講演予稿集/応用物理学会3, p.13341997年10月-

CuAlSe<SUB>2</SUB>の格子力学

日本物理学会講演概要集/日本物理学会2, p.2591997年10月-

BN, AlN, GaNの圧電定数

第45回応用物理学関係連合講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.3481998年03月-

InGaNの光学的特性(8)

第45回応用物理学関係連合講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.4051998年03月-

InGaNの光学的特性(9)

第45回応用物理学関係連合講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.4051998年03月-

InGaNの光学的特性(10)

第45回応用物理学関係連合講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.4051998年03月-

InGaNの時間分解スペクトロスコピー(1)

第45回応用物理学関係連合講演会講演予稿集/応用物理学会1, p.4061998年03月-

Lattice Dynamics of CuAlS<SUB>2</SUB> and CuAlSe<SUB>2</SUB>

PhysicaB219&220;1-41996年04月-

Brillouin Scattering Study in the GaN Epitaxial Layer

PhysicaB219&220;1-41996年04月-

Elastic Constants of III-V Compound Semiconductors: Modification of Keyes Relation

J. Phys.: Condens. Matter8;181996年04月-

Effects of Biaxial Strain on Exciton Resonance Energies of Hexagonal GaN

Appl. Phys. Lett.68;261996年06月-

Defect Structure Model of LiNbO<SUB>3</SUB>:Sc<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>

J. Phys.: Condens. Matter8;371996年09月-

Spontaneous Emission of Localized Excitons in InGaN Single- and Multi-Quantum Well Structures

Appl. Phys. Lett.69;271996年12月-

Recombination of Localized Excitons in InGaN Single- and Multi-Quantum Well Structures

Proceedings of MRS '96 Fall MeetingsN1.71996年12月-

Biaxial Strain Dependence of Exciton Resonance Energies in Wurtzite GaN

J. Appl. Phys.81;11997年01月-

Brillouin Scattering Study of Gallium Nitride: Elastic Stiffness Constants

J. Phys.: Condens. Matter9;11997年01月-

Exciton Spectra of Cubic and Hexagonal GaN Epitaxial Films

Jpn. J. Appl. Phys.36;3B1997年03月-

InGaNの光学的特性(1)

第57回応用物理学会学術講演会講演予稿集第1分冊1996年09月-

InGaNの光学的特性(2)

第57回応用物理学会学術講演会講演予稿集第1分冊1996年09月-

InGaNの光学的特性(3)

第57回応用物理学会学術講演会講演予稿集第1分冊1996年09月-

InGaNの光学的特性(4)

第57回応用物理学会学術講演会講演予稿集第1分冊1996年09月-

MOCVD成長h-GaN/sapphireの光学的特性VII-光吸収スペクトル(2)-

第57回応用物理学会学術講演会講演予稿集第1分冊1996年09月-

BN、AlN、GaNの弾性定数

日本物理学会1996年秋の分科会講演概要集第2分冊1996年10月-

InGaNの光学的特性(5)

第44回応用物理学関係連合講演会講演予稿集第1分冊1997年03月-

引っ張り歪みh-GaNのフォトリフレクタンスおよびフォトルミネッセンス

第44回応用物理学関係連合講演会講演予稿集第1分冊1997年03月-

ワイドギャップ化合物半導体のUrbach's Tail (1)-h-GaN-

第44回応用物理学関係連合講演会講演予稿集第1分冊1997年03月-

MOCVD成長h-GaN/sapphireの光学的特性VIII-時間分解分光(1)-

第44回応用物理学関係連合講演会講演予稿集第1分冊1997年03月-

InGaN量子井戸における励起子の局在化

第44回応用物理学関係連合講演会講演予稿集第0分冊1997年03月-

Optical Phonons in GaN

PhysicaB219&220;1-41996年04月-

Defect Structures in LiNbO<SUB>3</SUB>

J. Phys.: Condens. Matter/Institute of Physics7;181995年05月-

Contribution of Excitons in the Photoluminescence Spectra of h-GaN Epitaxial Layers Grown on Sapphire Substrates by TF-MOCVD

Proceedings of the International Symposium on Blue Laser and Light Emitting Diodes/Ohmsha1996年02月-

Excitonic Emission from Hexagonal GaN Epitaxial Layers

J. Appl. Phys./American Institute of Physics79;51996年03月-

CuAlS<SUB>2</SUB>エピタキシャル層からの可視・紫外フォトルミネッセンス

1995年第56回応用物理学会学術講演会1995年08月-

MOCVD成長h-GaN/Sapphireの光学特性IV−フォトリフレクタンススペクトル (2)

1995年第56回応用物理学会学術講演会1995年08月-

MOCVD成長h-GaN/Sapphireの光学特性V−フォトルミネッセンススペクトル

1995年第56回応用物理学会学術講演会1995年08月-

MOCVD成長h-GaN/Sapphireの光学特性VI−光吸収スペクトル

1995年第56回応用物理学会学術講演会1995年08月-

AlNの格子力学

日本物理学会1995年秋の分科会1995年09月-

GaPの格子力学−2フォノン状態密度

日本物理学会1995年秋の分科会1995年09月-

GaNのブリルアン散乱

日本物理学会1995年秋の分科会1995年09月-

MOCVD成長h-GaNのフォトリフレクタンススペクトル

1996年春季第43回応用物理学関係連合講演会1996年03月-

MOCVD成長h-GaNのフォトリフレクタンススペクトル (2)

1996年春季第43回応用物理学関係連合講演会1996年03月-

タンデムファブリ・ペローを用いたGaNのブリルアン散乱

1996年春季第43回応用物理学関係連合講演会1996年03月-

CuInSe<SUB>2</SUB>薄膜の光吸収スペクトルの解析

1996年春季第43回応用物理学関係連合講演会1996年03月-

K<SUB>2</SUB>O添加融液によるLiNbO<SUB>3</SUB>ストイキオメトリー単結晶の育成と評価

1996年春季第43回応用物理学関係連合講演会1996年03月-

ストイキオメトリー組成LiNbO<SUB>3</SUB>の光学的特性

1996年春季第43回応用物理学関係連合講演会1996年03月-

Sc<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>添加LiNbO<SUB>3</SUB>の欠陥構造モデル

1996年春季第43回応用物理学関係連合講演会1996年03月-

h-GaNのブリルアン散乱

日本物理学会第51回年会1996年03月-

特許

整理番号:93

グルコース濃度測定装置(日本, 大韓民国, アメリカ)

宗田 孝之, 中村 厚, 會沢 勝夫, 金澤 眞雄, 長谷川 健

特願2001-236680、特開2003-042948

整理番号:230

リアルタイム分光画像分析装置及び分析方法(日本, PCT)

宗田 孝之, 會沢 勝夫, 林 仲信, 大坪 真也

特願2003- 3266、特開2004-219092

整理番号:257

分光分析装置及び分光分析法(日本)

宗田 孝之, 會沢 勝夫, 中村 厚, 池田 照樹

特願2003- 84253、特開2004-294150

整理番号:393

眼底分光像撮影装置(日本)

宗田 孝之, 會沢 勝夫, 中村 厚, 大坪 真也, 高須 正行

特願2004-118070、特開2005-296400、特許第4505852号

整理番号:434

ラマン分光装置、及び分光装置(日本)

宗田 孝之, 會沢 勝夫

特願2004-303221、特開2006-113021、特許第4565119号

整理番号:556

点光源撮影画像の補正装置および補正方法(日本)

川合 健太郎, 宗田 孝之, 會沢 勝夫, 中村 厚

特願2005-364372、特開2007-173894

整理番号:776

紫外線窒化物半導体発光素子およびその製造方法(日本)

池田 大勝, 宗田 孝之

特願2007-297191、特開2009-123969

整理番号:884

非侵襲ヒト皮膚メラニン計測法及びその装置(日本)

宗田 孝之, 中村 厚, 大坪 真也, 會沢 勝夫

特願2008-220313、特開2010- 51589

整理番号:909

メラノーマ診断用画像の作成方法(日本)

宗田 孝之, 中村 厚, 大坪 真也, 會沢 勝夫

特願2008-306809、特開2010-125288、特許第5408527号

整理番号:941

メラノーマ鑑別指標の導出方法(日本)

宗田 孝之, 中村 厚, 會沢 勝夫, 大坪 真也

特願2009-103999、特開2010-252904、特許第5565765号

整理番号:2051

解析装置、分析装置、分析方法およびプログラム(日本)

宗田 孝之, 野口 遼介, 中村 厚

特願2018-107955、特開2019-208900

整理番号:2188

解析装置、解析方法、及びプログラム(日本, PCT)

宗田 孝之, 中村 厚

特願2019-174768

整理番号:56-jp

測定方法および測定装置(日本)

宗田 孝之, 會沢 勝夫, 中村 厚, 影山 智, 大坪 真也, 市川 文彦

特願2006-510282、特許第4721144号

整理番号:414-JP

皮膚疾患の診断のための爪甲色素線状または皮膚の色相の解析方法、診断装置およびコンピュータプログラム(日本)

宗田 孝之, 中村 厚

特願2019-520258

外部研究資金

科学研究費採択状況

研究種別:基盤研究(B)

各種生分解性高分子の誘電特性支配因子の解明

2008年-2010年

研究分野:電子・電気材料工学

配分額:¥18330000

研究種別:

ヘリコン波励起プラズマスパッタ法による酸化亜鉛エピタキシーと微小共振器形成

配分額:¥16640000

研究種別:

輻射熱アクティブ補償エピタキシによる高品質II-VI半導体多元混晶の作製

配分額:¥13340000

研究種別:基盤研究(B)

超微細シリコンLSIに用いられる高誘電率薄膜中の欠陥の構造と生成機構の解明

2004年-2006年

研究分野:電子・電気材料工学

配分額:¥14900000

研究種別:

微小ディスクレーザー結合による、集積デバイスに関する研究

配分額:¥7200000

研究種別:

半導体量子ドット格子における量子相関に関する研究

配分額:¥11900000

研究種別:基盤研究(B)

光ファイバ型光学素子開発を目指したシリカ系ガラスにおける屈折率増大機構の解明

2000年-2002年

研究分野:電子・電気材料工学

配分額:¥10800000

研究種別:基盤研究(B)

フォトルミネセンス法によるシリカ薄膜中の欠陥の検出ならびに構造解析

1997年-1999年

研究分野:電子・電気材料工学

配分額:¥9600000

研究種別:

GaNの光学的非線形性に及ぼす励起子の効果の研究

配分額:¥1700000

研究種別:一般研究(B)

ゲルマニウム添加シリカガラスにおける欠陥の構造とその光非線形性発現に果たす役割

1994年-1995年

研究分野:電子・電気材料工学

配分額:¥7400000

研究種別:一般研究(B)

レーザおよび放射線照射によるシリカガラスの励起状態と欠陥生成

1991年-1992年

研究分野:電子材料工学

配分額:¥6600000

研究種別:基盤研究(A)

室温動作ポラリトンレーザ構造のヘリコン波励起プラズマスパッタエピタキシャル形成

2010年-2013年

研究分野:電子・電気材料工学

配分額:¥46930000

研究種別:

古い指紋の顕在化と経時変化メカニズムの解明

2017年-0月-2020年-0月

配分額:¥4550000

研究種別:

室温動作ポラリトンレーザ構造のヘリコン波励起プラズマスパッタエピタキシャル形成

2010年-0月-2014年-0月

配分額:¥46930000

研究資金の受入れ状況

生体分子の一分子検出・機能解析システムの開発と応用

提供機関:文部科学省

フォトニクスと先端光子材料開発1996年-2000年

提供機関:文部科学省

生体・医療光学の基礎的研究1999年-2003年

実施形態:共同研究

GaNおよびInGaNの光学的性質に関する共同研究1994年-1994年

実施形態:共同研究

非侵襲血糖値測定に関する共同研究2000年-2000年

学内研究制度

特定課題研究

GaNの光学的非線形性に及ぼす励起子の効果の研究

1997年度共同研究者:鈴木 克生

研究成果概要:本研究の目的はサファイア上に堆積された高品質GaN薄膜、InGaN/GaN単一量子井戸及びInGaN/InGaN多重量子井戸構造における励起子の性質とその光学的非線形性に及ぼす効果を調べることにあった。はじめに、研究コミュニティー...本研究の目的はサファイア上に堆積された高品質GaN薄膜、InGaN/GaN単一量子井戸及びInGaN/InGaN多重量子井戸構造における励起子の性質とその光学的非線形性に及ぼす効果を調べることにあった。はじめに、研究コミュニティーからの要請により若干目的に変更が生じたことをお詫びしておく。研究実績は以下の通りである。1. GaN:0.83μm単結晶試料の10K-300Kにおける透過率・反射率の精密測定を行い、基礎吸収端近傍で吸収係数が1× 105cm-1であることを見出した。この試料と4μmの試料でXeランプとガラスフィルタを組み合わせて得た3.3Ev以上の白色スペクトルにより超弱励起PL測定を実施した。A, B励起子の完全分離、均一線幅の同定、A, B励起子第一励起状態からの発行同定ができた。更に膜厚変化に伴う残留歪による励起子発光ピークのシフト、欠陥密度の変化に起因すると思われる束縛励起子発光強度の変化等を見出した。吸収係数の絶対値が大きいことから、基礎吸収端でのポンプ・プローブ(P&P)法による透過率測定は満足のいく結果が得られなかったので、現在測定した吸収係数だけをもとにした光照射後の比較的長い時定数を持つ屈折率変化を見出し、GaNの可変屈折率素子としての可能性を示唆した。2. InGaN単一・多重量子井戸:これら試料における最近の話題はピエゾ電場効果と混晶中のポテンシャル揺動に集中している。観測される電子系は両者の競合で決まっており、個々の効果の分離が難しい。本研究ではSiを高濃度に添加することで前者の効果をほぼゼロに抑制した試料を2つ成長条件を変えて作製し後者の効果の有無を調べた。結果はポテンシャル揺動が明らかに存在することを示した。これが無添加試料において励起子を局在させる一因であると考えられる。これらの試料でのゲインスペクトルを求めた結果、それは電子正孔プラズマモデルで説明できる一方で、如実にポテンシャル揺動を反映している事実を見出した。ポテンシャル揺動が弱い試料でアップ・コンバージョン法により蛍光の立ち上がり時間を測定した結果、それは60fs以下であることを見出した。N型試料でありかつ正孔・LOフォノン散乱が無視できる様にした励起波長での比較的弱励起条件下での結果であることから、実験結果は正孔が電子・正孔散乱により余剰エネルギーを冷たい電子へ移行して速やかに緩和することを反映したものと考えている。InGaN系における光励起正孔の初期緩和に関する研究はこれが始めてであることを付記しておく。研究成果の発表小豆畑他1997年4月“Valence band physics in wurtzite GaN”, in Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol, 468, 445-456 (1997).宗田他1997年4月“Optical properties of tensile-stained wurtzite GaN epitaxial layers”, Appl. Phys. Lett. 70, 2085 (1997).1997年5月“Luminescences from localized states in InGaN epilayers”, Appl. Phys. Lett. 70, 2822 (1997).1997年6月“Nanosecond pump-and-probe study of wurtzite GaN”, Materials Science and Engineering B 50, 180-182 (1997).1997年6月“Gain spectra in cw InGaN/GaN MQW laser diodes”, Materials Science and Engineering B50, 251-255 (1997).1997年6月“Urbach-Martienssen tails in a wurtzite GaN epilayer”, Appl. Phys. Lett.70, 3440 (1997).1997年10月“Gain spectroscopy of continuous wave InGaN multi-quantum well laaser diodes with different degree of compositional fluctuation” in Proc. of ICNS '97, S-8, Tokushima, Japan, 1997.1997年10月“Optical absorption coefficient in wurtzite GaN”, in Proc. of ICNS '97, P2-34, Tokushima, Japan, 1997鈴木他1997年10月“Ab initio study on eletronic band structures and related properties of III-nitrides”, in Proc. of ICNS '97, P-2-34, Tokushima, Japan, 1997.宗田他1997年10月“Bright emission due to recombination of localized excitons in InGaN bulk and quantum well devices”, in Proc. of ICNS '97, Tu-3-2, Tokushima, Japan, 1997.1997年10月“Excition-phonon interaction in wurtzite GaN epilayers”, in Proc. of ICNS '97,Th1-6, Tokushima, Japan, 19971997年10月“Photoreflectance and photoluminescence spectra of tensile-strained wurtzite GaN epilayers”, in Proc. of ICNS '97, P2-33, Tokushima, Japan, 1997.1997年10月“Monochromated Cathodoluminescence Mapping of InGaN Single Quantum Wells” in Proc. of INCS '97, P1-LN-11, Tokushima, Japan, 1997.1998年1月“Gain spectroscopy of continuous wave InGaN multi-quantum well laser diodes”, Semicond. Sci. Technol. 13, 97-101 (1998).鈴木他1998年“Constant-pressure first-principles molecular dynamics study on BN, AIN, and GaN”, To be published in Proc of MRS 1997 Fall Meeting, Boston, December 3, 1997.他1996年度発表論文数11編

III族窒化物における光励起キャリアの冷却過程に関する研究

1998年度

研究成果概要: ウルツ鉱構造III族窒化物およびその三元混晶は、赤色から紫外域の発光・受光デバイス材料として、また耐環境性に優れた、あるいは高周波用の電子デバイス材料として注目を集めている。これら材料系は難合成材料として知られていたが、合成技術... ウルツ鉱構造III族窒化物およびその三元混晶は、赤色から紫外域の発光・受光デバイス材料として、また耐環境性に優れた、あるいは高周波用の電子デバイス材料として注目を集めている。これら材料系は難合成材料として知られていたが、合成技術の進歩により一部発光デバイスは実用化され、電子デバイスも試作され動作確認が行われるまでになってきている。しかし、基本的な物性については未だ明らかになっていない部分も多い。 この材料系の特徴のひとつは、立方晶の典型的なIII-VおよびII-VI族化合物半導体とは異なり、LOフォノンのエネルギーが室温の温度エネルギーよりも大きい事であり、このため光励起されたキャリアの初期緩和過程(初期冷却過程)がこれまで知られている典型的な立方晶化合物半導体のそれとは異なったものになっている可能性があることである。本研究は、アップ・コンバージョン蛍光寿命測定法を用いて光励起されたキャリアの発光過程を100 fs程度の時間分解能で調べることにより、初期冷却過程に対する知見を得る事を目的に実施された。具体的には、測定法の欠点を補うため、発光効率の良いSi を添加したInGaN三元混晶の多重量子井戸構造の試料を用い、まず、正孔の緩和(冷却)過程を調べた。実験はすべて室温で行った。 得られた知見は以下のとおりである。時間積算した発光スペクトルはInGaN三元混晶に特有のエネルギー・ギャップ不均一性を反映した2つのピークを示した。いずれのピークも発光の立ちあがりは遅くとも1ps以内であり、発光の減衰は高エネルギー側のピークの方が早いことがわかった。発光の立ちあがり時間が速いのは正孔の緩和(冷却)が速いこととSi添加に起因すると解釈される。このとき正孔の過剰エネルギーは理論計算ではLOフォノンのエネルギーより小さいため、正孔の冷却は添加Siにより供給された冷たい電子あるいは音響フォノンとの散乱が支配しているものと考えられる。これらの散乱確率が大きい理由は正孔の有効質量が大きい事に帰せられる。 現在、電子の冷却過程と発光の減衰の物理を詳しく調べるため、本研究で使用した測定法以外にポンプ・プローブ法を用いて研究を継続している。

単糖の水和構造と生物学的役割の関連性についての第一原理分子動力学を用いた研究

2004年度

研究成果概要: 水が生体分子の物理・化学的性質にもたらす影響を検証することは、生命の諸現の本質を理解する上で重要な課題である。現時点ではタンパク質やDNA等の水溶液中の第一原理分子動力学シミュレーションは困難だが、分子量が比較的小さくかつ生物学... 水が生体分子の物理・化学的性質にもたらす影響を検証することは、生命の諸現の本質を理解する上で重要な課題である。現時点ではタンパク質やDNA等の水溶液中の第一原理分子動力学シミュレーションは困難だが、分子量が比較的小さくかつ生物学的に重要な単糖ならば、近年の計算機技術の発展により、水和の第一原理分子動力学シミュレーションが可能となった。そこで本研究は、第一原理分子動力学を用い、グルコースやリボースの物理・化学的性質に、水和が与える影響を詳細に検証することを目的とする。この研究は、将来において予想されるRNA等の大規模な第一原理分子動力学シミュレーションを行う上で、必要不可欠な知見を与えるものと期待される。 まず、リボフラノースのヒドロキシメチル基の回転異性体に対して、それぞれ水和構造を調べ、水和構造は回転異性体に比較的強く影響を受けることを確認した。さらに、第一水和層の水分子に属するワニエ関数中心と原子核の座標を用いて水分子が持つ双極子モーメントの分布を求めた。その結果、数ピコ秒間リボフラノースにアクセプターとして水素結合している水分子の双極子モーメントは約0.3デバイ増加することを確認した。この結果は、単糖と第一水和層との間の比較的強い局所的分極相互作用を示している。[1] 次に、水和構造と生物学的に重要であるリボフラノース五員環のパッカリングの関係を調べるため、その構造的な揺らぎおよび低周波数領域のダイナミクスを、近年注目され始めた時間-周波数解析法の一つであるヒルベルト・ファン変換を用いて解析した。その結果、ヒドロキシメチル基回転異性体によって、低周波数領域のダイナミクスが異なっていることを確認した。また、パッカリング位相角が、アノメリック酸素とヒドロキシメチル基の酸素との距離と動的な相関を持ち、その相関性を用いて水和構造がパッカリングのダイナミクスに及ぼすメカニズムを説明することに成功した。この結果は、パッカリングの二つの状態間(S領域とN領域)の遷移、ならびにRNAの水溶液中におけるダイナミクスの理解に重要な意義を持っている。[2]

現在担当している科目

科目名開講学部・研究科開講年度学期
理工学基礎実験1A IIIブロック基幹理工学部2021春学期
理工学基礎実験1A IIIブロック創造理工学部2021春学期
理工学基礎実験1A IIIブロック先進理工学部2021春学期
電気・情報生命工学フロンティア先進理工学部2021春学期
電気・情報生命工学フロンティア  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2021春学期
電気・情報生命工学実験B A組先進理工学部2021春学期
電気・情報生命工学実験B B組先進理工学部2021春学期
電気・情報生命工学実験B A組 【前年度成績S評価者用】先進理工学部2021春学期
電気・情報生命工学実験B B組 【前年度成績S評価者用】先進理工学部2021春学期
プロジェクト研究A先進理工学部2021春学期
プロジェクト研究A  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2021春学期
プロジェクト研究B先進理工学部2021秋学期
プロジェクト研究B  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2021秋学期
卒業研究A先進理工学部2021春学期
卒業研究A  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2021春学期
卒業研究B先進理工学部2021秋学期
卒業研究B (春学期)先進理工学部2021春学期
卒業研究B  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2021秋学期
卒業研究B (春学期)  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2021春学期
電子回路A先進理工学部2021秋学期
量子論先進理工学部2021春学期
Graduation Thesis A先進理工学部2021秋学期
Graduation Thesis B先進理工学部2021春学期
Research on Optical Properties of Condensed Matter大学院先進理工学研究科2021通年
光物性工学研究大学院先進理工学研究科2021通年
応用分光学特論大学院先進理工学研究科2021春学期
光物性工学大学院先進理工学研究科2021春学期
Advanced Seminar A大学院先進理工学研究科2021春学期
特別演習A大学院先進理工学研究科2021春学期
Advanced Seminar B大学院先進理工学研究科2021秋学期
特別演習B大学院先進理工学研究科2021秋学期
Seminar on Optical Properties of Condensed Matter A大学院先進理工学研究科2021春学期
光物性工学演習A大学院先進理工学研究科2021春学期
Seminar on Optical Properties of Condensed Matter B大学院先進理工学研究科2021秋学期
光物性工学演習B大学院先進理工学研究科2021秋学期
Seminar on Optical Properties of Condensed Matter C大学院先進理工学研究科2021春学期
光物性工学演習C大学院先進理工学研究科2021春学期
Seminar on Optical Properties of Condensed Matter D大学院先進理工学研究科2021秋学期
光物性工学演習D大学院先進理工学研究科2021秋学期
応用分光学研究大学院先進理工学研究科2021通年
応用分光学演習A大学院先進理工学研究科2021春学期
応用分光学演習B大学院先進理工学研究科2021秋学期
応用分光学演習C大学院先進理工学研究科2021春学期
応用分光学演習D大学院先進理工学研究科2021秋学期
光物性工学研究大学院先進理工学研究科2021通年
応用分光学研究大学院先進理工学研究科2021通年