宗田 孝之 (ソウタ タカユキ)

写真a

所属

理工学術院 先進理工学部

職名

教授

兼担 【 表示 / 非表示

  • 理工学術院   大学院先進理工学研究科

  • 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 【 表示 / 非表示

  • 2020年
    -
    2022年

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

学歴 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1986年

    早稲田大学   理工学研究科   電気工学  

  •  
    -
    1986年

    早稲田大学   理工学研究科   電気工学  

学位 【 表示 / 非表示

  • Doctor of Engineering

  • 早稲田大学   工学博士

経歴 【 表示 / 非表示

  • 1990年
    -
    1997年

    早稲田大学 助教授

  • 1988年
    -
    1990年

    早稲田大学 専任講師

  • 1986年
    -
    1988年

    静岡大学工業短期大学部 専任講師

  • 1984年
    -
    1986年

    早稲田大学 助手

所属学協会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     

    日本レーザー医学会

  •  
     
     

    応用物理学会

  •  
     
     

    日本物理学会

  •  
     
     

    日本色素細胞学会

  •  
     
     

    日本皮膚悪性腫瘍学会

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研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 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

論文 【 表示 / 非表示

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

    Keely Glass, Shosuke Ito, Philip R. Wilby, Takayuki Sota, Atsushi Nakamura, C. Russell Bowers, Kristen E. Miller, Suryendu Dutta, Roger E. Summons, Derek E. G. Briggs, Kazumasa Wakamatsu, John D. Simon

    ORGANIC GEOCHEMISTRY   64   29 - 37  2013年11月

     概要を見る

    Melanins are polymeric phenolic pigments classified into two groups based on their chemical structures and molecular precursors: eumelanin (brown-black) and pheomelanin ( yellow-red). Eumelanin is highly resilient and has a proven fossil record, extending back at least similar to 200 Ma. It is widespread in the biological world, occurring in fungi, the ink sacs of cephalopods, the feathers of birds, and the hair, skin, eyes, brain and inner ears of mammals. Although the presence and chemical attributes of fossil eumelanin have been documented, there are few data constraining its long term survival. Here we use a diversity of analytical techniques to compare the chemistry and morphology of fossilized cephalopod ink from three deposits of similar age and lithology, but different maturation histories. We demonstrate that the chemistry of eumelanin begins to alter at the onset of the oil window and is largely independent of age. The decrease in surviving melanin is accompanied by an increase in the relative abundance of organic macromolecular material (kerogen) but, critically for the correct interpretation of fossils, is not accompanied by a consistent change in granule morphology. (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI

  • Hyperspectral screening of melanoma on acral volar skin

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

    Skin Res. Technol.   19 ( 1 ) e290 - e296  2013年01月

    DOI

  • Novel automated screening of age-related macular degeneration

    Yasuyuki Yamauchi, Hiroyuki Kemma, Hiroshi Goto, Atsushi Nakamura, Takashi Nagaoka, Takayuki Sota

    JAPANESE JOURNAL OF OPHTHALMOLOGY   56 ( 6 ) 577 - 583  2012年11月

     概要を見る

    To determine the objective and quantitative hyperspectral parameters for distinguishing between age-related macular degeneration (AMD) and a normal macula.
    Near-infrared hyperspectral images were taken of 71 eyes of 62 AMD patients with exudative AMD and 21 eyes of 12 control subjects without AMD. The spatial information included a 480 x 321-pixel image in a 50A degrees field located at the ocular fundus and a 720-950-nm-per-pixel reflectance spectrum. Macular vectors were determined as the average spectrum for each macula, and reference vectors were used as average macular vectors for healthy volunteers. Variations in vector length and angle were calculated based on comparison with the reference vector. The AMD differentiation index was a parameter that minimized the plot overlap between AMD patients and controls.
    Statistically significant differences between the AMD patients and controls were noted. Receiver-operating characteristic curve analysis revealed an area under the curve of 0.888. The appropriate threshold values were attained for the proposed discrimination index, including 68 % sensitivity, 95 % specificity and 74 % accuracy.
    This study presents a simplified diagnostic index for the determination of age-related macular degeneration based on near-infrared spectra.

    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 ) 105014  2012年10月

    DOI

  • Signatures of Gamma(1)-Gamma(5) mixed-mode polaritons in polarized reflectance spectra of ZnO

    Ayako Takagi, Atsushi Nakamura, Akira Yoshikaie, So-ichiro Yoshioka, Satoru Adachi, Shigefusa F. Chichibu, Takayuki Sota

    JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER   24 ( 41 ) 415801  2012年10月

     概要を見る

    Theoretical and experimental studies were carried out on exciton-polaritons excited in ZnO. Polaritons in which both Gamma(1) and Gamma(5) excitons couple to electromagnetic waves simultaneously are shown to exist, and their signatures are observed in polarized reflectance spectra measured under k perpendicular to a and E parallel to c configurations for an m-plane sample. Theoretical calculations reveal that the mixed-mode polaritons consist of one Gamma(1) transverse mode and two Gamma(5) longitudinal modes. It is also shown that the signatures are sensitive to the valence band ordering.

    DOI

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Misc 【 表示 / 非表示

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

    Keely Glass, Shosuke Ito, Philip R. Wilby, Takayuki Sota, Atsushi Nakamura, C. Russell Bowers, Kristen E. Miller, Suryendu Dutta, Roger E. Summons, Derek E. G. Briggs, Kazumasa Wakamatsu, John D. Simon

    ORGANIC GEOCHEMISTRY   64   29 - 37  2013年11月  [査読有り]

     概要を見る

    Melanins are polymeric phenolic pigments classified into two groups based on their chemical structures and molecular precursors: eumelanin (brown-black) and pheomelanin ( yellow-red). Eumelanin is highly resilient and has a proven fossil record, extending back at least similar to 200 Ma. It is widespread in the biological world, occurring in fungi, the ink sacs of cephalopods, the feathers of birds, and the hair, skin, eyes, brain and inner ears of mammals. Although the presence and chemical attributes of fossil eumelanin have been documented, there are few data constraining its long term survival. Here we use a diversity of analytical techniques to compare the chemistry and morphology of fossilized cephalopod ink from three deposits of similar age and lithology, but different maturation histories. We demonstrate that the chemistry of eumelanin begins to alter at the onset of the oil window and is largely independent of age. The decrease in surviving melanin is accompanied by an increase in the relative abundance of organic macromolecular material (kerogen) but, critically for the correct interpretation of fossils, is not accompanied by a consistent change in granule morphology. (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI

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

    Keely Glass, Shosuke Ito, Philip R. Wilby, Takayuki Sota, Atsushi Nakamura, C. Russell Bowers, Kristen E. Miller, Suryendu Dutta, Roger E. Summons, Derek E. G. Briggs, Kazumasa Wakamatsu, John D. Simon

    ORGANIC GEOCHEMISTRY   64   29 - 37  2013年11月  [査読有り]

     概要を見る

    Melanins are polymeric phenolic pigments classified into two groups based on their chemical structures and molecular precursors: eumelanin (brown-black) and pheomelanin ( yellow-red). Eumelanin is highly resilient and has a proven fossil record, extending back at least similar to 200 Ma. It is widespread in the biological world, occurring in fungi, the ink sacs of cephalopods, the feathers of birds, and the hair, skin, eyes, brain and inner ears of mammals. Although the presence and chemical attributes of fossil eumelanin have been documented, there are few data constraining its long term survival. Here we use a diversity of analytical techniques to compare the chemistry and morphology of fossilized cephalopod ink from three deposits of similar age and lithology, but different maturation histories. We demonstrate that the chemistry of eumelanin begins to alter at the onset of the oil window and is largely independent of age. The decrease in surviving melanin is accompanied by an increase in the relative abundance of organic macromolecular material (kerogen) but, critically for the correct interpretation of fossils, is not accompanied by a consistent change in granule morphology. (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI

  • Hyperspectral screening of melanoma on acral volar skin

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

    Skin Res. Technol.   19 ( 1 ) e290 - e296  2013年01月  [査読有り]

    DOI

  • Hyperspectral screening of melanoma on acral volar skin

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

    Skin Res. Technol.   19 ( 1 ) e290 - e296  2013年01月  [査読有り]

    DOI

  • Novel automated screening of age-related macular degeneration

    Yasuyuki Yamauchi, Hiroyuki Kemma, Hiroshi Goto, Atsushi Nakamura, Takashi Nagaoka, Takayuki Sota

    JAPANESE JOURNAL OF OPHTHALMOLOGY   56 ( 6 ) 577 - 583  2012年11月  [査読有り]

     概要を見る

    To determine the objective and quantitative hyperspectral parameters for distinguishing between age-related macular degeneration (AMD) and a normal macula.
    Near-infrared hyperspectral images were taken of 71 eyes of 62 AMD patients with exudative AMD and 21 eyes of 12 control subjects without AMD. The spatial information included a 480 x 321-pixel image in a 50A degrees field located at the ocular fundus and a 720-950-nm-per-pixel reflectance spectrum. Macular vectors were determined as the average spectrum for each macula, and reference vectors were used as average macular vectors for healthy volunteers. Variations in vector length and angle were calculated based on comparison with the reference vector. The AMD differentiation index was a parameter that minimized the plot overlap between AMD patients and controls.
    Statistically significant differences between the AMD patients and controls were noted. Receiver-operating characteristic curve analysis revealed an area under the curve of 0.888. The appropriate threshold values were attained for the proposed discrimination index, including 68 % sensitivity, 95 % specificity and 74 % accuracy.
    This study presents a simplified diagnostic index for the determination of age-related macular degeneration based on near-infrared spectra.

    DOI PubMed

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産業財産権 【 表示 / 非表示

  • 解析装置、分析装置、分析方法およびプログラム

    宗田 孝之, 野口 遼介, 中村 厚

    特許権

  • 解析装置、解析方法、及びプログラム

    宗田 孝之, 中村 厚

    特許権

  • 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

    宗田 孝之, 中村 厚

    特許権

  • メラノーマ鑑別指標の導出方法

    5565765

    宗田 孝之, 中村 厚, 會沢 勝夫, 大坪 真也

    特許権

  • メラノーマ診断用画像の作成方法

    5408527

    宗田 孝之, 中村 厚, 大坪 真也, 會沢 勝夫

    特許権

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共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 古い指紋の顕在化と経時変化メカニズムの解明

    研究期間:

    2017年04月
    -
    2020年03月
     

     概要を見る

    昨年までに、可視ハイパースペクトルイメージャ(HSI)を用いて2重指紋を撮影し、主成分分析(PCA)と多変量波形分解法-繰返し最小二乗法(MCR-ALS)を用いて指紋の分離を行ってきた。本年度は、MCR-ALSと同じく非負のスペクトル分解法である非負値行列因子分解(NMF)を用いて、重畳指紋の分離を行った。その結果、分離の精度はMCR-ALSより若干低かったが、短い時間で収束されることが分かった。実際の指紋検出に使用する際には、状況に応じて使い分けることが望ましいと考えられた。また、二重指紋の分離確率向上、さらには多重指紋の分離を可能とする最適アルゴリズムを探索すべく、スペクトル分離における指導原理や具体的な方法論を多角的に調べ、導入のための検討を行った。昨年度、指紋を構成する物質の一つであるアミノ酸のトリプトファンの経時変化を調べ、1年の時間経過の後に質量数が変化することを示した。本年度は、トリプトファン(Trp)の代謝経路の一つであるキヌレニンの蛍光特性を調べ、1年経過したTrp及び調製直後のTrpと比較した。450nm, 505nmのLED及び532nmのレーザを光源として、HSIを用いて蛍光スペクトルの取得を行った。その結果、調製直後のTrpは長波長側にピークがあり、蛍光強度も低かった。一方、キヌレニンの蛍光特性は、蛍光中心波長、半値幅、蛍光強度ともに、1年経過したTrpと似た傾向を示した。以上のことから、Trpの代謝経路の一つであるキヌレニンが、古い指紋において蛍光が強くなる原因の一つと考えられた。一部ではあるが、指紋成分の経時変化のメカニズムについて知見を得ることができた。昨年度に引き続き2重指紋の分離実験を行った。多変量解析法の一つであり、非負のスペクトル分解法である非負値行列因子分解(NMF)による解析を行い、多変量波形分解法-繰返し最小二乗法(MCR-ALS)や主成分分析法(PCA)による解析と比較した。NMFはMCR-ALSより鮮明度は若干劣っていたが、収束時間が早いという利点があった。実際の指紋検出で使用する際は、状況に応じて使い分けすることが望ましいと考えられた。調査したMCRからNMFに至るスペクトル分離/分解の方法論開発研究論文では、対象混合物を構成する成分のスペクトルと混合割合は既知のものであった。提案手法の有効性を示すには必要な問題設定と考えられる一方で、その汎用性については、常に保証されるものでないと考えられた。潜在指紋のハイパースペクトル・データをスペクトル分解する困難さは、参照スペクトルの欠如にある。定評のあるオープンソースプログラムを単に利用するだけではなく、初期値設定に始まる様々な段階、過程でのアルゴリズム最適化による、プログラムのカスタマイズが必須であると考えられた。指紋の主成分の一つであるアミノ酸のトリプトファンの蛍光特性の経時変化を調べ、時間が経つとトリプトファンの代謝経路の一つであるキヌレニンに変化することが示唆された。空調の故障により温度・湿度を一定に保つことができなくなったため、環境に応じた指紋の経時変化の実験を行うことができなかった。次年度に行う予定である。研究期間を延長したため、経時変化に関する実験を行う。トリプトファンの経時変化について分光光度計により蛍光特性の測定を行う。NMFのオープンソースプログラムを、蓄積している潜在指紋ハイパースペクトルデータの分離/分解に適するようにカスタマイズする。学会等での成果発表および論文作成を行い、研究のまとめを行う

  • 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

    基盤研究(A)

    研究期間:

    2010年04月
    -
    2014年03月
     

     概要を見る

    半導体中の励起子と微小共振器の光モードの強結合によりコヒーレント光を得る微小共振器結合励起子ポラリトンレーザは、新たな原理による低閾値コヒーレント光源として興味深い。本研究では、報告者の独自技術でありスパッタ法でありながら高品位半導体エピタキシャル成長が可能な「ヘリコン波励起プラズマスパッタエピタキシー法」を用い、室温動作の可能性が高い、酸化亜鉛活性層を分布ブラッグ反射鏡で挟む微小共振器構造を形成した。そして、共振器モードと結合した励起子ポラリトンによる発光を室温において観測した。本成果を導いたいくつかの技術により、新たなヘテロ構造や量子構造の形成及びナノ構造評価への道が拓けたといえる

  • 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

    研究期間:

    2010年04月
    -
    2014年03月
     

     概要を見る

    半導体中の励起子と微小共振器の光モードの強結合によりコヒーレント光を得る微小共振器結合励起子ポラリトンレーザは、新たな原理による低閾値コヒーレント光源として興味深い。本研究では、報告者の独自技術でありスパッタ法でありながら高品位半導体エピタキシャル成長が可能な「ヘリコン波励起プラズマスパッタエピタキシー法」を用い、室温動作の可能性が高い、酸化亜鉛活性層を分布ブラッグ反射鏡で挟む微小共振器構造を形成した。そして、共振器モードと結合した励起子ポラリトンによる発光を室温において観測した。本成果を導いたいくつかの技術により、新たなヘテロ構造や量子構造の形成及びナノ構造評価への道が拓けたといえる

  • 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

    基盤研究(A)

    研究期間:

    2010年
    -
    2013年
     

     概要を見る

    半導体中の励起子と微小共振器の光モードの強結合によりコヒーレント光を得る微小共振器結合励起子ポラリトンレーザは、新たな原理による低閾値コヒーレント光源として興味深い。本研究では、報告者の独自技術でありスパッタ法でありながら高品位半導体エピタキシャル成長が可能な「ヘリコン波励起プラズマスパッタエピタキシー法」を用い、室温動作の可能性が高い、酸化亜鉛活性層を分布ブラッグ反射鏡で挟む微小共振器構造を形成した。そして、共振器モードと結合した励起子ポラリトンによる発光を室温において観測した。本成果を導いたいくつかの技術により、新たなヘテロ構造や量子構造の形成及びナノ構造評価への道が拓けたといえる。

  • 各種生分解性高分子の誘電特性支配因子の解明

    基盤研究(B)

    研究期間:

    2008年
    -
    2010年
     

     概要を見る

    主要な生分解性高分子であるポリエチレンテレフタレートサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンアジペートテレフタレート、エステル化澱粉ならびにL型ポリ乳酸に関して、シンクロトロン放射光励起フォトルミネセンス(PL)や先駆的THz分光、密度汎関数法による量子化学計算等を含む先進的な手法を用いて、結晶構造と電気的特性の関係を調査した。この結果、誘電特性を支配する主要な因子について、多くの知見を得ることができた。これは、環境対応型電気絶縁体の実現において、大きく貢献する。

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特定課題研究 【 表示 / 非表示

  • 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  

     概要を見る

    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]

  • 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  

     概要を見る

     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。

  • GaNの光学的非線形性に及ぼす励起子の効果の研究

    1997年   鈴木 克生

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    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

 

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