修 士 論 文 の 和 文 要 旨 研究科・専攻 大学院 電気通信学研究科 量子・物質工学専攻 博士前期課程 氏 名 千布 崇史 学籍番号 0633031 論 文 題 目 ナノ光ファイバー上の単一 CdSe 量子ドットの観測 要 旨 [背景と概要] 現在、我々の研究室はCdSe量子ドットを蛍光源として用いたナノ光ファイバーによる単一光子発 生の研究を進めている。ナノ光ファイバーとは、シングルモードファイバーの太さを部分的にナノサ イズ（最細部直径 約400nm）に細く加工した光ファイバーである。その表面に蛍光体が存在すると き、その蛍光の一部がファイバーの伝搬モードへ結合する。この特性を用いれば、単一量子ドットか らの単一光子発生を制御することが可能になる。単一光子発生のためには単一の量子ドットにレーザ ーを当てる必要がある。そのためには孤立した単一量子ドットがナノ光ファイバー上に存在しなくて はならない。そこで本研究ではナノ光ファイバー上の単一量子ドットの付着状態を顕微鏡で観測し た。 [SEMによる観測] 量子ドット溶液を純粋で希釈し（濃度：1x1012 個/cc 、1x1010 個/cc）滴下したナノ光ファイバー
をアルミ板に固定し、SEM（scanning electron microscope）で観測した。量子ドットはクラスター になってファイバーに付着することが分かった。また、ナノ光ファイバーの材質である石英は不導体 であるために、SEMによる単一量子ドットの観測は困難であることが分かった。 [CCD顕微鏡による観測] ナノ光ファイバー中にレーザーを伝搬させると近接場光がファイバー外部に染み出る。これを利用 してナノ光ファイバー上の量子ドットを励起し、蛍光をCCD 顕微鏡を用いて観測した。量子ドット 水溶液の濃度は4.8x1013個/ccにし、励起用レーザーには波長633nmのHe-Neレーザーを用いた。波 長720nm 以下をカットするガラスフィルターを対物レンズの前に置いて励起光をカットしたとこ ろ、量子ドットと思われる輝点が見受けられた。 今後は、CCDよる観測とファイバー中に伝搬する量子 ドットの蛍光の観測を同時に行う実験システムの構築を 目指す。 図1：SEM 像（25,000 倍） 図1：CCD 像（750 倍）
