岡山大学
北海道大学
◆発表のポイント
- 一つの2次元結晶（MoOCl2）のナノ構造で、光を「集める」「ためる」二つの働きを実現。
- 二つの働きは混ざらず、光の偏光方向だけで独立に切り替えに成功。
- 高感度光センサー、光スイッチ、光情報処理デバイスへの応用が期待。
岡山大学学術研究院先鋭研究領域（異分野基礎科学研究所）の三澤弘明教授（特任）、北海道大学電子科学研究所のYaolong Li博士研究員、松尾保孝教授、総合イノベーション創発機構の石旭准教授、および中国北京大学のQihuang Gong教授らの国際共同研究グループは、ジクロロオキソモリブデン（IV）（MoOCl2）という特殊な二次元材料を用い、一つのナノ構造の中で、光を強く「集める」働きと、特定の色の光を効率よく「ためる」働きを同時に実現しました。MoOCl2は結晶の向きによって、ある方向では金属のように、別の方向ではガラスや半導体のように振る舞います。本研究では、この性質を利用してMoOCl2を円盤状のナノ構造に加工し、さらに金薄膜を反射膜として組み合わせることで、光を「ためる」働きを効果的に高めました。その結果、光の偏光方向を変えるだけで二つの働きを独立に切り替えられることを実証しました。さらに、二つの働きを同じ波長領域に重ねても混ざり合わず、選択的に制御できることを示しました。本成果は、高感度光センサー、超小型光スイッチ、光情報処理デバイスなどへの応用が期待されます。
なお、本研究成果は、2026年6月20日公開のACS Nano誌に掲載されました。
◆研究者からひとこと
| 一つの小さなナノ構造の中に、光を「集める」機能と「ためる」機能を共存させ、それらを切り替えられることを示しました。この成果が、高感度な光センサーや光情報処理デバイスの新しい設計につながることを期待しています。 |  三澤教授（特任） |
■論文情報
論 文 名：Coexistence of Metal and Dielectric Resonance Modes in a Single Nanostructure of a Hyperbolic Material
掲 載 誌：ACS Nano
著 者：Y Yaolong Li, Xu Shi, Yuxin Zhang, Yen-En Liu, Lin Qiao, Hong Yang, Shufeng Wang, Guowei Lyu, Yasutaka Matsuo, Xiaoyong Hu, Qihuang Gong, Hiroaki Misawa
D O I：10.1021/acsnano.6c06696
U R L：https://doi.org/10.1021/acsnano.6c06696
■研究資金
本研究は、以下の助成を受けて推進されました。
科学研究費補助金: Grant Nos. JP23H05464, JP23K04902;
JSPS Program for Forming Japan's Peak Research Universities (J-PEAKS) Grant No. JPJS00420230010;
Advanced Research Infrastructure for Materials and Nanotechnology in Japan (ARIM) of the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT) (Grant Nos. JPMXP1224HK0165, JPMXP1225HK0063).
＜詳しい研究内容について＞
光を「集める」「ためる」二つの働きを一つのナノ構造で実現〜高感度センサーや光情報処理デバイスへの応用に期待〜
＜お問い合わせ＞
＜研究に関すること＞
岡山大学 学術研究院先鋭研究領域(異分野基礎)
教授（特任） 三澤弘明
（電話番号）086-251-7874
＜報道に関すること＞
岡山大学 総務部 広報課
（電話番号）086-251-7292
北海道大学 社会共創部 広報課
（電話番号）011-706-2610