韓日共同研究チーム　単一分子の量子状態制御に成功

【ソウル聯合ニュース】韓日の共同研究チームがナノメートル（ナノは１０億分の１）単位の大きさの分子レベルで起きる現象をリアルタイムで観測、制御する技術を開発し、これを通じて分子の量子状態制御をリアルタイムで行うことにも成功した。韓国の国立大、光州科学技術院は７日、同院の金有洙（キム・ユス）教授らが日本の大学や研究機関と共に出したこれら研究の成果を米科学誌「サイエンス」に発表したと明らかにした。

　これにより多様な光学現象を精密観測し操作することができ、これと関連した技術である有機ＥＬや太陽光パネルなどの効率を高める可能性を開くことが期待される。

　研究には光州科学技術院の金教授らのほか、蔚山大、日本の理化学研究所、横浜国大、東京大、浜松ホトニクスなどが参加した。

　研究チームが観測して制御した分子と電極の間の電荷が移動する現象は、様々な化学反応を起こす基本的な分子科学現象の一つであり、移動過程で電子が注入された負電荷や正孔が注入された陽電荷を持つ電荷状態あるいは二つが共存する励起子のような過渡的な中間状態が形成される。

　特に励磁子の電子と正孔が結合する時に光が放出される現象は有機ＥＬや太陽光電池などの性能で重要な役割を担い、このような状態が続く時間はピコ（ピコは１兆分の１）秒レベルで短く、観測のために超高速で電荷を制御する技術が必要だった。

　研究チームは、ナノメートル単位の大きさの物質を視覚化して観察できる走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）とピコ秒単位の短いテラヘルツ（ＴHｚ）光を結合し、分子レベルで発生するエネルギー変換と化学反応をリアルタイムで制御する技術を開発した。