田原 弘量 特定准教授非現職
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所属期第12期（任期：2021年10月～）
グローバル型 -
専門量子光物理学、ナノ材料科学
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研究内容ナノ構造半導体と量子協力効果を利用した散逸エネルギー再利用システムの開発
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受入先部署化学研究所
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直前所属京都大学化学研究所
光や電気のエネルギーを無駄なく利用することは、持続可能な社会に向けて私たちが直面している課題です。光検出器や太陽電池において光エネルギーを電気エネルギーに変換するときには、熱や輻射によるエネルギー損失が生じています。私の研究のねらいは、これらの物質の中で散逸しながら失われていくエネルギーを無駄なくエネルギー変換に利用するエネルギー再利用の技術を生み出すことにあります。
そのために利用するのはナノ構造半導体の量子効果です。ナノ構造半導体は、大きさが数ナノメートルという非常に小さなサイズであることから量子効果が顕在化し、バルク結晶では生じない現象が数多く現れます。私はこれまでに、光吸収によって複数の電子と正孔を内包した状態が生み出されるメカニズムを明らかにしてきました。この多電子状態の特性を、１個のナノ構造体内に留めるのではなく、集団のナノ構造体によって協同的に利用できれば、散逸エネルギーを回収する新しいシステムとして期待されます。本研究では、ナノ構造半導体の多電子状態とナノ構造体の量子協力効果を合わせることで、散逸エネルギーの回収と再利用が可能なシステムを生み出します。