東京大学 ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構 量子イノベーション協創センター

2015年 1月号 No.89

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1【機構の光技術】●「国際光年」−“機構の光技術”を連載します−
2【周辺情報】●光電子融合研究センターワークショップが開催されました
3【受賞情報】●山内教授が第67回日本化学会賞を受賞します
4【Media情報】●機構関係者に関する掲載記事を紹介します
5【会議紹介】●関連会議・行事を紹介します
6【掲載論文】●機構メンバーの発表論文の一部を紹介します
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☆★☆記事内容★☆★
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1【機構の光技術】●「国際光年」−“機構の光技術”を連載します−
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★2015年は「国際光年」。光技術を広く普及・啓蒙する「国際光年」の趣旨に沿っ て、1月号から12回にわたって“機構の光技術”を特集します。第1回は機構のキー技 術でもある量子ドットレーザ。周知の通り、機構の協働機関であり、富士通系ベン チャーのQDレーザがビジネスを展開しています。今回は量子ドットレーザの簡単な特 徴などについて特集します。

 量子ドットレーザの概念は1982年に荒川泰彦、榊裕之助教授(当時)が提唱しまし た。10nm台と電子の波長レベルに微細な3次元閉じ込め構造の量子ドット内では、電 子が0次元状態となり、状態密度が離散的となり、これがさまざまな特徴を生み出し ます。しきい値電流密度が量子井戸レーザに比べ、不連続的に向上したほか、それま でのレーザと比べ、格段に優れた温度特性を持ちます。

 量子ドットの作製は結晶成長時の歪を利用しているため、通信波長帯でも安価な GaAs基板を使える利点があります。QDレーザは、この利点を活用して民生メーカーへ の製造委託など、新しいビジネスモデルを発想し、これまでにLAN向け通信市場を中 心に量産出荷しています。

 量子ドットの特性を生かし、通信用途だけでなく、広範な新規用途も切り拓きつつ あります。QDレーザ、富士通研究所、機構との共同研究により、動作温度220度Cまで の高温環境下でも動作可能な光源として地中探査用光源市場を開拓しました。また量 子ドットレーザの高出力特性を生かしてレーザ加工用ファイバーレーザの種光源とし ても普及しています。レーザ加工は広範な分野に進展しており、この分野でも量子 ドットレーザの高出力・短パルスなどの特徴を生かして、今後の活躍が期待されてい ます。

 現在、最も注目されている応用市場は、LSI光インタコネクト向け光源です。低し きい値と温度無依存性という量子ドットレーザの特徴を発揮して、発熱が避けられな いLSI近傍に量子ドットレーザを張り合わせ集積し、バイアス無調整でも動作するLSI 光インタポーザという量子ドットレーザならではの応用分野です。

 量子ドットレーザ提案当時、すでに「将来の光電気集積回路(OEIC)用光源に応用 可能」なことを予見されていました。当時、予見されていたOEICとは形を異にします が、レーザ光源を集積した光インタポーザが実用化すれば、高密度集積・高速化に ネックを抱えるLSI技術に大きなブレークスルーをもたらすものと注目されます。

 上述した技術は現実に市場開拓に向けて現在も産学連携で研究開発が進められてい ます。量子ドットレーザならではの市場開拓につながったものばかりといえます。ま た量子ドットを核にした新技術も誕生してきており、今後、それらについても展望し たいと思います。(O)

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2【周辺情報】●光電子融合研究センターワークショップが開催されました
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★東京大学生産技術研究所光電子融合研究センター(CPEC、センター長荒川泰彦教授) 主催で若手研究者の発表を主体とした「第3回光電子融合ワークショップ」が1月13日 (火)に生研大会議室で開催されました。

 開会のあいさつに立った荒川センター長は「CPECは光と電子の融合がミッションだ が、今日のワークショップを通じ、研究室間の融合も図ってほしい」と述べました。 司会進行も若手研究者が担い、各研究室選りすぐりの若手研究者8名が発表を行うな ど、若手による運営が浸透しました。質疑も異分野からの視点で出されるなど、融合 に向けた活発な討論が行われました。

 最後に志村努副センター長が「これを機会にCPEC連携研究室を含め、広く生研内を 光の横串で紹介していきたい」と締めくくりました。

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3【受賞情報】●山内教授が第67回日本化学会賞を受賞します
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★山内薫教授(理学系研究科)が第67回日本化学会賞を受賞することが1月7日に日本化 学会から発表されました。授賞理由は「動的分子構造論に基づく超高速分子過程に関 する研究」で、3月28日(土)に日本大学理工学部船橋キャンパスで開催される日本 化学会第95春季年会で表彰されます。

 ↓↓↓詳しくは↓↓↓
 http://www.chemistry.or.jp/news/information/26-9.html

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4【Media情報】●機構関係者に関する掲載記事を紹介します
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★染谷隆夫教授らが開発したシート型センサーが報道されました。生体適合性に優れ る粘着性ゲルを新開発し、電極と生体をずれることなく密着させられるため、生体が 動いても生体情報のセンシングを可能にした技術です。成果論文が12月19日(英国時 間)付けでnature communicationsに公開されました。
 ◎化学工業日報 12月22日付 6面 生体適合性優れるゲルを開発、
                 東大が開発 生体情報センサー向け
 ◎マイナビニュース 12月24日  東大、粘着性ゲルを開発 -
                 体に直接貼る生体情報センサを作製
  http://news.mynavi.jp/news/2014/12/24/481/
 ◎日刊工業新聞 12月25日付19面 直接貼り剥がれず シート型センサー
                 生体情報計測 東大
 ◎Fuji Sankei Business i.12月29日付9面 湿布のように貼れるセンサー開発
                 東大 粘着性に優れ動いても性能維持
 ◎日経産業新聞  1月 9日付10面 指の関節用センサー
                 折り曲げ可能で安定計測 東大
 ◎東京大学新聞  1月13日付 1面 体に貼るだけで計測
                  工・染谷教授ら 生体に負担かけず
 ◎毎日新聞    1月15日付21面 シート型センサー 張って生体情報計測
 ◎科学新聞    1月23日付 6面 直接体に貼る生体情報センサー開発
                 粘着性ゲルで動いても剥がれない 東大

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★荒川泰彦教授の研究人生についてのインタビュー記事「私の発言」がO plus Eの1 月号に掲載されました。中学・高校時代の進路についての模索から、理系に進んだ大 学時代、研究者としての今日までの経緯について語られています。とくに研究室を主 宰してからの研究テーマの選定、量子ドットレーザ研究に至る契機、国家プロジェク トへの関わりとその意義など、これまでの研究人生を通じた多岐に渡るエピソードが 盛り込まれ、今後に続く若手研究者にとっても参考になると思います。  ◎O plus E 12月25日付Vol.37 No.1 pp.9-17 私の発言
                 常に1つのことを突き詰める
                 そして時々それを俯瞰し視点を変えて
                 新たなトライアルをしながら一貫して前進して行く
  ↓↓↓O plus E Online↓↓↓
  http://www.adcom-media.co.jp/remark/2014/12/25/20023/

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★荒川泰彦教授がO plus Eの1月号特集「国際光および光技術年にあたって」の中で 「国際光年を迎えて」と題して、国際光学委員会(ICO)会長および日本学術会議ICO 分科会委員長として挨拶文を寄稿しています。
 ◎O plus E12月25日付Vol.37 No.1 pp.20-21
                 特集 国際光および光技術年にあたって
                  国際光年を迎えて 東京大学教授
                   ICO会長、日本学術会議ICO分科会委員長 荒川泰彦

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★QDレーザと機構が共同開発を進めているウェアラブル情報端末「レーザアイウェ ア」が日刊工業新聞のコラムで紹介されました。
 ◎日刊工業新聞 12月26日付17面 探訪 先端研究 眼鏡型情報端末
                 レーザーで網膜に直接描画
                 ナノテク使い小型・省電力化

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★五神真教授(理学系研究科長)が科学雑誌「科学」(岩波書店)に巻頭エッセイを 寄稿しました。光による生産は、個が求める一品を低コスト・高品質に作れるなど、 ものづくりの質的転換を予言させるとしています。
 ◎科学  1月1日付85巻1号pp.001 巻頭エッセイ 学ぶ 創る 遊ぶ
                 最先端の「光」と新たな学理からものづくりの質的転換へ

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★染谷隆夫教授らが研究開発を進める極薄膜センサーについて紹介されています。皮 膚の上に貼ったセンサーや光で生体情報を読み取るセンサーなどについての紹介で す。
 ◎日経産業新聞 1月5日付10面 ロボや医療 新市場開く
                 機械・生命 境界超える
                東大 機器と協調、病気も予防 人体に極薄センサー

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★染谷隆夫教授が2014年3月18日に日経デジタルヘルス主催の「デジタルヘルスサ ミット〜デジタルヘルスの未来2014〜」におけるパネル討論に参加した発言内容 が、日経エレクトロニクスに掲載されました。染谷教授は小谷卓也日経デジタルヘル ス編集長司会により、岡野克也GEヘルスケア・ジャパン取締役ヘルスケア統括本部長 と医療応用市場の拡大の核心について討論しています。
 ◎日経エレクトロニクス1月5日号 pp45-51 未来の医療はこう作る
                 最前線からの提言

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★荒川泰彦教授がNHKのニュース番組「情報まるごと」に生出演し、「今年は国際光 年」に関する解説を行いました。国際光学委員会(ICO)会長として国際光年をサ ポートしている立場で、国際光年に関する趣旨や日本が得意とする最新の光技術、将 来の最先端研究などについて、わかりやすく解説しました。また4月に日本でも国際 光年を記念する式典を計画し、2014年ノーベル物理学賞の天野浩名古屋大学教授、日 本のレーザ研究の草分けである霜田光一東京大学名誉教授らの講演を予定しているこ となども明らかにしました。
 ◎NHK 1月8日14:05−14:55 情報まるごと ことしは「国際光年」解説

  ↓↓↓NHK(情報まるごと)↓↓↓
  http://www4.nhk.or.jp/johomarugoto/x/2015-01-08/21/12255/

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★荒川泰彦教授が光技術コーディネートジャーナル「OPTRONICS」1月号の新年特別企 画 国際光年に寄せて を寄稿しています。
 ◎OPTRONICS1月号 1月10日pp.65 国際光年を迎えて
                 東京大学教授 荒川泰彦
                 (ICO会長、日本学術会議ICO分科会委員長)

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5【会議紹介】●関連会議・行事を紹介します
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★6月11日(木)−12日(金)「XIII International Conference on Nanoscience and Nanotechnology(ICNN 2015)」(@Scandic Front Hotel, 21 Skt. Annae Plads, 1250 Copenhagen, Denmark)
 https://www.waset.org/conference/2015/06/copenhagen/ICNN

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★6月15日(月)−19日(金)「2015 Symposia on VLSI Technology and Circuits」 (@Rihga Royal Hotel Kyoto, Horikawa-Shiokoji, Shimogyo-ku, Kyoto)
 http://www.vlsisymposium.org/

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★6月16日(火)−19日(金)「The 5th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies(EM-NANO 2015)」 (@TOKI MESSE Niigata Convention Center Niigata, Japan)
 http://em-nano2015.eng.niigata-u.ac.jp/ 6/16~19

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★6月21日(日)−25日(木)「Conference on Lasers and Electro-Optics/Europe and the European Quantum Electronics Conference(CLEO/Europe-EQEC 2015)」 (@Internationales Congress Center Munchen (ICM), Munich, Germany)
 http://www.cleoeurope.org/ 6/21~25

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★6月28日(日)−7月2日(木)「The 20th Optoelectronics and Communications Conference (OECC2015)」(@Shanghai Everbright Convention Center, Shanghai, China)
 http://www.oecc2015.sjtu.edu.cn/Default.aspx?cid=3

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6【掲載論文】●機構関係者の論文情報を紹介します(末尾にリスト)
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■【編集後記】早いもので新しいカレンダーになって1カ月がたちました。その1月 末にチャールズ・タウンズ氏の訃報が飛び込んできました。レーザの生みの親であ り、1964年ノーベル物理学賞受賞者で、つとに有名です。日本流にいえば、100歳で その生涯を全うされたわけですが、きっとレーザ発展の歴史を見届けられたことと思 います。量子ドットレーザもレーザ発展の歴史の上にあり、今年は国際光年というこ ともあり、何かの因果を感じます。機構の光技術に関して毎月1テーマずつ触れてい きたいと思います。今号がスタートとなりますが、専門家が多いこの読者の皆様に とってはいろいろご不満のところもあるかと思いますが、ご批判をいただきながら積 み重ねていきたいと思います。(O)
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■発行:東京大学ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構
├ http://www.nanoquine.iis.u-tokyo.ac.jp/
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6【掲載論文】●機構関係者の論文情報を紹介します
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★M. Nomura and J. Maire
"Mechanism of reduced thermal conduction in fishbone type Si phononic crystal nanostructures"
Journal of ELECTRONIC MATERIALS DOI: 10.1007/s11664-014-3387-8 (2014)
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★M. Nomura and J. Maire
"Towards heat conduction control by phononic nanostructures"
THERMAL SCIENCE AND ENGINEERING Vol.22 No.4 67-72 (2014)
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★YK. Wakabayashi, Y. Ban, S. Ohya, M. Tanaka,
"Annealing-induced enhancement of ferromagnetism and nanoparticle formation in the ferromagnetic semiconductor GeFe"
PHYSICAL REVIEW B Vol.90 Iss20 205209 DOI: 10.1103/PhysRevB.90.205209 Published: NOV 14 2014
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★WH. Nitsche, NY. Kim, G. Roumpos, C. Schneider, M. Kamp, S. Hofling, A. Forchel, Y. Yamamoto,
"Algebraic order and the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition in an exciton-polariton gas"
PHYSICAL REVIEW B Vol.90 Iss.20 205430 DOI: 10.1103/PhysRevB.90.205430 Published: NOV 24 2014
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★A. Marandi, Z. Wang, K. Takata, RL. Byer, Y. Yamamoto,
"Network of time-multiplexed optical parametric oscillators as a coherent Ising machine"
NATURE PHOTONICS Vol.8 Iss.12 937-942 DOI: 10.1038/NPHOTON.2014.249 Published: DEC 2014
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★T. Yamaguchi, R. Moriya, Y. Inoue, S. Morikawa, S. Masubuchi, K. Watanabe, T. Taniguchi, T. Machida,
"Tunneling transport in a few monolayer-thick WS2/graphene heterojunction"
APPLIED PHYSICS LETTERS Vol.105 Iss.22 223109 DOI: 10.1063/1.4903190 Published: DEC 1 2014
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★K. Miyata, H. Ogawa, P. Marek, R. Filip, H. Yonezawa, J. Yoshikawa, A. Furusawa,
"Experimental realization of a dynamic squeezing gate"
PHYSICAL REVIEW A Vol.90 Iss.6 060302 DOI: 10.1103/PhysRevA.90.060302 Published: DEC 1 2014
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★R. Miura, S. Imamura, R. Ohta, A. Ishii, X. Liu, T. Shimada, S. Iwamoto, Y. Arakawa, YK. Kato,
Ultralow mode-volume photonic crystal nanobeam cavities for high-efficiency coupling to individual carbon nanotube emitters
NATURE COMMUNICATIONS Vol.5 5580 DOI: 10.1038/ncomms6580 Published: NOV 2014
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★M. Karasawa, M. Fujii, M. Morita, S. Ishimura, N. Mayama, H. Uchida, Y. Kawamura, KM. Itoh, M. Owari,
"Investigation of mixing effects of silicon isotopes under shave-off condition using atom probe tomography"
SURFACE AND INTERFACE ANALYSIS Vol.46 Iss.12-13 1200-1203 SI DOI: 10.1002/sia.5645 Published: DEC 2014
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★M. Veldhorst, JCC. Hwang, CH. Yang, AW. Leenstra, B. de Ronde, JP. Dehollain, JT. Muhonen, FE. Hudson, KM. Itoh, A. Morello, AS. Dzurak,
"An addressable quantum dot qubit with fault-tolerant control-fidelity"
NATURE NANOTECHNOLOGY Vol.9 Iss.12 981-985 DOI: 10.1038/NNANO.2014.216 Published: DEC 2014

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★JT. Muhonen, JP. Dehollain, A. Laucht, FE. Hudson, R. Kalra, T. Sekiguchi, KM. Itoh, DN. Jamieson, JC. McCallum, AS. Dzurak, A. Morello,
"Storing quantum information for 30 seconds in a nanoelectronic device"
NATURE NANOTECHNOLOGY Vol.9 Iss.12 986-991 DOI: 10.1038/NNANO.2014.211 Published: DEC 2014
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★A. Truong, AO. Watanabe, T. Sekiguchi, PA. Mortemousque, T. Sato, K. Ando, KM. Itoh,
"Evidence of a perpendicular magnetocrystalline anisotropy in a Mn5Ge3 epitaxial thin film revealed by ferromagnetic resonance"
PHYSICAL REVIEW B Vol.90 Iss.22 224415 DOI: 10.1103/PhysRevB.90.224415 Published: DEC 10 2014
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★G. Allison,T. Fujita, K. Morimoto, S. Teraoka, M. Larsson, H. Kiyama, A. Oiwa, S. Haffouz, DG. Austing, A. Ludwig, AD. Wieck, S. Tarucha,
"Tuning the electrically evaluated electron Lande g factor in GaAs quantum dots and quantum wells of different well widths"
PHYSICAL REVIEW B Vol.90 Iss.23 235310 DOI: 10.1103/PhysRevB.90.235310 Published: DEC 11 2014
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★S. Chesi, YD. Wang, J. Yoneda, T. Otsuka, S. Tarucha, D. Loss,
"Single-spin manipulation in a double quantum dot in the field of a micromagnet"
PHYSICAL REVIEW B Vol.90 Iss.23 235311 DOI: 10.1103/PhysRevB.90.235311 Published: DEC 15 2014
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★K. Kato, F. Furrer and M. Murao
"Information-theoretical formulation of anyonic entanglement"
PHYSICAL REVIEW A 90, 062325 DOI: 10.1103/PhysRevA.90.062325, Published 17 December 2014
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★伊藤公平
“研究紹介 ダイヤモンド中の単一電子スピンを用いた超高感度磁場測定”
応用物理 Vol.84 No.1 52-55
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