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Plasmonics and Nanophotonics Studies by Koichi Okamoto
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岡本 晃一; 博士(理学)   

 物質基盤化学部門 ナノ界面物性分野(伊都地区)

 玉田・岡本研究室 



注)2015年2月に伊都地区に移転しました  

〒819-0395 福岡市西区元岡447 CE41棟406室
TEL: 092-802-6231, FAX: 092-802-6229

okamoto@ms.ifoc.kyushu-u.ac.jp

 (メールアドレスは同じです) (@は半角に置き変えてください)


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カリフォルニア工科大学内のページ: http://www.its.caltech.edu/~kokamoto/

プライベートのページ:http://0kamoto.com    k@0kamoto.com

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(兼任)

(独)科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業 さきがけ

 「物質と光作用」領域 2006年10月~2010年3月

 「太陽光と光電変換機能」領域 2009年10月~2013年3月 


京都大学 

 学際融合教育推進センター 非常勤講師 2013年4月~ 

 大学院工学研究科 電子工学専攻 特命准教授 2007年9月~2013年3月 

 光材料物性工学分野 


ニュース
有機薄膜・デバイス・材料研究討論会(5月18日(木)、佐賀⼤学 本庄キャンパス 理⼯6号館2階多⽬的セミナー室)にて、招待講演の予定(タイトル未定)。
Collaborative Conference on Materials Research (CCMR2017) 26-30 June, 2017, Jeju island, Korea にて“Plasmonic Nanostructures and Metamaterials for Optoelectronic Applications with Wider Wavelength Range”という演題で招待講演の予定。
応用物理学会 春季学術講演会シンポジウム 「窒化物半導体特異構造の科学~発光再結合の解明と制御~」(3月14日(火) 13:45~17:45、パシフィコ横浜 会議センター 503 室)にて、「プラズモニクスによる発光再結合制御と高効率化」という演題で招待講演
・新しい論文がScientific Reportsから出版されました。
 Koichi Okamoto, Daisuke Tanaka, Ryo Degawa, Xinheng Li, Pangpang Wang, Sou Ryuzaki & Kaoru Tamada, Scientific Reports 6, Article number: 36165 (2016).
SPIE Photonics West (28 Jan.y - 2 Feb. 2017, San Francisco)にて、"Plasmonics toward high-efficiency LEDs from the visible to the deep-UV region"という演題で招待講演
・新しい原子分子組織化物質・材料創出に向けた光・量子ビーム応用技術調査専門委員会、2016年11月26日(土)、石川四高記念文化交流館にて、"Plasmonic Nanophotonics and Metamaterials for Optoelectronic Applicationsという演題で招待講演
Optics&Photonics Japan 2016OSJ - OSA Joint Symposia on Plasmonics and Digital Optics (Oct. 30 -31, Tokyo) にて、"Tunable plasmonic resonances for wider wavelength range" という演題で招待講演
「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム、10月24日(月)~26日(水)、平戸文化センターにて、「金属ナノ微粒子を用いたプラズモニック・メタマテリアル吸収体による電磁誘起透明化」 という演題で招待講演

The 4th International Conference on Light-Emitting Devices and Their Industrial Applications (LEDIA'16) (May 18 - 20, 2016, Yokohama)にて、“Plasmonics toward High-Efficiency LEDs with Wide Wavelength Range” という演題で招待講演
プラズモニクスの入門セミナー「プラズモニクスの基礎原理と各種応用~高感度センサーから新規光デバイスまで~情報機構セミナー2016年3月15日(火)、東京・大井町「きゅりあん」にて開催。
International Workshop on Luminescent Materials 2015 (LumiMat15) (Dec. 12-13, 2015, Kyoto)にて、“Plasmonics towards high-efficiency light-emitting diodes” という演題で招待講演

・窒化物半導体の国際会議(ISGN-6, 浜松)におきまして、ノーベル賞セッションとレセプションに参加しました。


プラズモニクス入門セミナー「プラズモニクスの基礎と光デバイスへの応用S&T出版株式会社主催、20159月30日(水) 13:00~16:30、東京神保町、高橋ビルヂングにて開催
The 76th JSAP Autumn Meeting, JSAP-OSA Joint Symposium, (Sep. 13-16, 2015, Nagoya)にて、“New Development of Plasmonics Towards High-Efficiency Light-Emitting Devices” という演題で招待講演
・最新の論文が、Nanoscaleに掲載されました。Characteristics of localized surface plasmons excited on mixed monolayers composed of self-assembled Ag and Au nanoparticles  D. Tanaka, K. Imazu, J. Sung, C. Park, K. Okamoto, and  K. Tamada
International Symposium for Advanced Materials Research (ISAMR 2015) (Aug. 16-20, 2015, Taiwan)にて、“Plasmonics Towards High-Efficiency Light-Emitting Devices” という演題で招待講演
8th International Conference on Materials for Advanced Technologies  (ICMAT 2015)  (28 June - 03 July, 2015, Singapore)にて、“Broadband Plasmonics toward High-Efficiency Light-Emitting Devices” というタイトルでBest Poster Awardを受賞。

The 7th Asia-Pacific Workshop on Widegap Semiconductors (APWS 2015), (May 17-20, 2015, Seoul, Korea)にて、“Plasmonics Towards High-Efficiency Light-Emitting Devices” という演題招待講演
・2015年3月10日(火)、東京・大井町「きゅりあん」にて、情報機構セミナーとして、プラズモニクスの入門セミナーを開催。
 基本原理から、センサーLED太陽電池導波路レーザー等の各種応用研究例までを一日で解説。
 青色発光ダイオードのさらなる高効率化、ペロブスカイト系太陽電池への応用、グラフェンを用いたプラズモニクスなどについても紹介。
・日本結晶成長学会誌の最新号「特集:固体紫外光源を目指した窒化物半導体結晶成長の最前線」が、ノーベル物理学賞受賞の記念号として、オープンアクセスとなりました。
 天野先生、赤崎先生グループの最新の解説記事が掲載されており、自由に閲覧できます。
 この号に、私の解説記事 「プラズモニクスの高効率発光デバイスへの応用」 も掲載されています。
日本人御3方の青色発光ダイオードでのノーベル物理学賞について、FBS福岡放送の夕方のニュース「NEWS5ちゃん」の取材を受けました。(2014年10月8日) 





Energy Materials Nanotechnology (EMN) Fall Meeting, (7-10 Dec. 2014, Orlando FL USA)にて、“Tuning of the Surface Plasmon Resonance in the UV-IR Range for Biological Applications” という演題で招待講演
The 15th nternational Union of Materials Research Societies, International Conference in Asia (IUMRS-ICA), (24-30 Aug. 2014, Fukuoka)において、2件招待講演
  “Plasmonics for High-Efficiency Nitride-based Light-Emitting Devices”, K. Okamoto, K. Teteishi, S. Kawamoto, K. Tamada, 8月26日.
  “Tuning of the Surface Plasmon Resonance over the DUV-NIR Range for Wider Applications”, K. Okamoto, K. Tamada, 8月29日.

情報機構入門セミナー 「プラズモニクス入門~基本原理から各種応用研究事例まで一日で網羅~」
 2014年3月11日(火) 10:30-16:30 [東京・大井町]きゅりあん5階第3講習室にて開催。
・ 日本学術振興会ワイドギャップ半導体光・電子デバイス第162委員会, 第88回研究会 (2014年3月、主婦会館プラザエフ)において、「プラズモニクスによる高効率発光とLED応用」 という演題で招待講演
MRS 2013 Fall Meeting(1-6 Dec. 2013, Boston) において、 “Plasmonic Nanostructures for Enhanced Optoelectronic Devices”という演題で招待講演
 同国際会議で、UC BerkleyのEli Yablonovitch教授の招待講演の座長を務めました。Yablonovitch教授はフォトニック結晶の発明者にしてノーベル物理学賞候補であり、私がCaltechにいた時にプラズモニクスの研究を始めるきっかけを与えてくださった恩人です。
 
 
 
 ・ アクティブ・プラズモニクス」梶川浩太郎、岡本隆之、高原淳一、岡本晃一共著。コロナ出版社から好評発売中!!
 
40th International Conference on Metallurgical Coatings Thin Films (ICMCTF2013, 29 Apr. - 3 May, San Diego)にて、 “Recent Progress in Plasmonics Applied to Optoelectronic Devices”という演題で 招待講演
 
過去のニュース

リンク

研究分野

主な研究分野は、量子光学、非線形光学、光エレクトロニクス、固体物理、材料科学、光化学など。現在は特に、ナノフォトニクスプラズモニクスにもとづいた新規材料・デバイスの開発・評価と、超高時間および空間分解スペクトロスコピーの開発・応用に従事している。
 
最近の主な業績としては、ナノ微細加工をほどこした金属/誘電体界面に生じる表面プラズモンを利用することにより、InGaN/GaN系半導体の発光効率を著しく向上させることに始めて成功した。発光強度で約17倍、発光の内部量子効率で約7倍という驚くべき発光増大に成功した。様々な条件下での測定結果に基づいて、生じた電子-正孔ペアが半導体/金属界面の表面プラズモンにカップルし、界面のナノ構造によってフォトンとカップルするというまったく新しい発光メカニズムを考案、この新しい発光機構により、蛍光灯を上回る高効率固体発光デバイスや、高速光通信・光コンピューティングに有利な高速発光デバイスなど、様々な応用が期待できる。
 
学歴
・博士 (理学), 平成10年3月, 京都大学大学院理学研究科化学専攻
研究分野:
光物理化学、(非線形分光)
指導教授: 広田襄 (京都大学名誉教授)

・修士 (理学), 平成6年3月, 京都大学
・学士 化学工学, 平成3年3月,
同志社大学
 
職歴
平成10年 4月 - 平成12年 3月, 京都大学, ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー,  講師(中核的研究機関研究員)
平成12年 4月 -平成14年12月, 日本学術振興会 特別研究員(PD), 京都大学 工学研究科 電子工学専攻
平成13年 6月 - 平成16年 5月, カリフォルニア工科大学, 電気工学科,  博士研究員
平成16年 6月 - 平成17年 1月, カルフォルニア工科大学, 電気工学科,  上級博士研究員
平成17年 2月 - 平成19年 3月, カリフォルニア工科大学, 物理学科,  シニア・リサーチ・フェロー(正規教員)
平成18年10月- 平成25年 3月, 科学技術振興機構(JST), さきがけ研究者 
平成19年 9月 - 平成25年 3月, 京都大学, 大学院工学研究科, 特命准教授
平成23年 3月 - 現在に至る    九州大学 先導物質科学研究所 准教授
 
(この間の非常勤職)
平成 9年 4月 - 平成10年 3月, 京都大学, 人間総合学部,  非常勤講師
平成12年 4月 - 平成13年 3月, 立命館大学,  理工学部,  非常勤講師
 
受賞
平成20年7月1日 京都大学VBL, 若手研究助成 優秀賞, 「近接場光学顕微鏡を用いた表面プラズモンによる発光増強の評価」
平成20年6月27日 日本光学会ナノオプティクス研究グループ, ナノオプティクス賞, 「プラズモニクスの高輝度発光素子への応用」
平成13年3月12日, 関西シリコンバレーフォーラム, ベンチャー・ビジネス大賞 入賞, 「微小液晶アレイ・光ファイバアレイがもたらす次世代光技術」
平成12年11月24日, 関西テクノアイデアコンテスト'2000, 準グランプリ賞, 「ダイナミックに可変なノンメカニカル光学素子」
平成12年1月7日, 第6回コニカ画像科学奨励賞, 「超短パルスレーザーを用いた超高時間分解顕微画像撮影技術の開発・応用」
平成11年11月20日, 関西テクノアイデアコンテスト'99, 優秀賞, 「より簡便な3次元映像の記録・再現技術」
平成11年5月25日, 京都大学VBL,第二回若手研究助成 優秀賞, 「超高速レーザー分光法による光機能材料の励起子ダイナミクスの研究」
平成11年5月11日, 関西シリコンバレーフォーラム, ベンチャーアイデア大賞奨励賞, 「液晶パネルを用いたホログラフによるカラー立体動画の記録・再生」
平成10年11月21日, 京都大学VBL,第二回テクノアイデアコンテスト 特別賞, 「携帯式分煙器」
 
所属学会
Optical Society of America (OSA)
Material Research Society (MRS)
応用物理学会 (The Japan Society of Applied Physics; JSAP)
日本物理学会 (The Physical Society of Japan; JPS)
日本化学会 (The Chemical Society of Japan; CSJ)
電子情報通信学会 (The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers; IEIC)
日本表面科学会 (The Surface Science Society of Japan; SSSJ)
 
代表論文
プラズモニクス関連
・K. Okamoto, I. Niki, A. Shvartser, Y. Narukawa, T. Mukai, and A. Scherer, "Surface plasmon enhanced light-emitters based on InGaN quantum wells", Nature Materials, Vol. 3, No. 9, pp. 601-605 (2004).
---> highlighted at Photonics Spectraa, December 2004, p. 105
・K. Okamoto, I. Niki, A. Scherer, Y. Narukawa, T. Mukai, Y. Kawakami, "Surface plasmon enhanced spontaneous emission rate of InGaN/GaN quantum wells probed by time-resolved photoluminescence spectroscopy", Applied Physics Letters, Vol. 87, Art. No. 071102 (2005).
・K. Okamoto, S. Vyawahare, A. Scherer, "Surface plasmon enhanced bright emission from CdSe quantum dots nanocrystal", Journal of the Optical Society of America B, Vol. 23, No. 8, pp. 1674-1678 (2006).
 
近接場光学関連
・K. Okamoto, A. Scherer, Y. Kawakami, "Near-field scanning optical microscopic transient lens for carrier dynamics study in InGaN/GaN", Applied Physics Letters, Vol. 87, Art. No. 161104 (2005).
---> highlighted at Editors' Choice, Science Vol.310, p.591 (2005)
・K. Okamoto, M. Loncar, T. Yoshie, A. Scherer, Y. Qui, P. Gogna, "Near-field scanning optical microscopy of photonic crystal nanocavities", Applied Physics Letters, Vol. 82, No. 10, pp. 1676-1678 (2003).
・K. Okamoto, A. Kaneta, Y. Kawakami, S. Fujita, J. Choi, M. Terazima, T. Mukai, "Confocal micro-photoluminescence of InGaN-based light emitting diodes", Journal of Applied Physics, Vol. 98, Art. No. 064503 (2005).
 
非線形光学関連
・K. Okamoto, Z. Zhang, D. T. Wei, and A. Scherer, "Mask pattern transferred transient grating technique for molecular dynamics study in solutions", Applied Physics Letters, Vol. 85, No. 21, pp. 4842-4844 (2004).
・K. Okamoto, T. D. Neal, Z. Zhang, D. T. Wei, A. Scherer, "Molecular dynamics study of photochromic molecules probed by the mask pattern transferred transient grating technique", Chemical Physics Letters, Vol. 414, pp. 155-160 (2005).