Hosei University 
Faculty of Science and Engineering 
Department of Electrical and Electronics Engineering 

Associate Professor 
NAKAMURA Toshihiro 


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Gunma University  Faculty of Engineering  Research Associate  2007/03/26-2007/03/31 
Gunma University  Faculty of Engineering  Assistant Professor  2007/04/01-2013/03/31 
Gunma University  Faculty of Science and Technology  Assistant Professor  2013/04/01-2017/03/31 
Hosei University  Faculty of Science and Engineering, Department of Electrical and Electronic Engineering  Associate Professor  2017/04/01-Present 

Academic background
Kobe University  工学部  電気電子工学科  2002/03  Graduated 
Kobe University  大学院 自然科学研究科  電気電子工学専攻  Doctor prophase  2004/03  Completed 
Kobe University  大学院 自然科学研究科  電子・情報学専攻  Doctor later  2007/03  Completed 

Academic degrees
博士(理学)  Kobe University  2007/03/25 
Ph.D  Kobe University 

Research Areas
Nanostructural physics 
Applied materials 
Optical engineering, Photon science 
Electronic materials/ Electric materials 

Research keywords
Semiconductor nanostructures 
Optical physics 
Semiconductor laser 
Metal nanostructures 
Luminescence materials 

Subject of research
半導体ナノ結晶発光材料の開発、発光物性の評価  半導体、発光、ナノ構造、光物性  2007-Present 
プラズモニクスによる半導体材料の発光制御  半導体、発光、蛍光、レーザー、ナノ構造、光物性  2007-Present 
半導体ランダムレーザーに関する研究  半導体、発光、レーザー、光物性  2008-Present 
新奇金属ドープ無機蛍光体の開発、発光物性の評価  蛍光、光物性  2015-Present 

Proposed theme of funded or joint research
液中レーザー照射法による高効率発光シリコン半導体ナノ結晶(量子ドット)の大量生成システムの構築  Wish to undertake joint research with industry and other organizations including private sector.  Technical consultation,Commisioned research,Joint research 
半導体微粒子を用いた超低コストレーザー光源の開発  Wish to undertake joint research with industry and other organizations including private sector.  Technical consultation,Commisioned research,Joint research 
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Achievements of funded, joint or endowed research
新奇酸化亜鉛マイクロ構造ランダムレーザーの開発  中村 俊博  2015-2016  Endowed Research 
疑似単一モードランダムレーザーの発振状態解析  中村 俊博  2013-2014  Joint research 
ランダム金属ナノ構造によるシリコンナノ結晶の自然放出割合の制御  中村 俊博  2012-2013  Endowed Research 
波長可変ランダムレーザーの開発  中村 俊博  2012-2013  Endowed Research 
半導体微粒子を光利得材料とした金属の表面プラズモン誘導放射とナノレーザーへの応用  中村 俊博  2011-2012  Endowed Research 
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Research Projects (Competitive Research Funds)
ランダム光共振器と半導体励起子の強結合による新奇物理現象の発現  Science research expense  若手研究B  2016/04/01-2018/03/31 
純化学的方法による自己元素賦活型蛍光体の合成  Science research expense  萌芽研究  2013/04/01-2014/03/31 
レアアース・フリー蛍光体の研究  Science research expense  基盤研究B  2011/04/01-2013/03/31 
半導体微粒子と金属ナノ構造が一体となった系からの表面プラズモン誘導放射と応用  Science research expense  若手研究B  2010/04/01-2012/03/31 
光照射エッチングによる平坦、大面積多孔質シリコン膜の作製とデバイスへの応用  Science research expense  基盤研究C  2008/04/01-2010/03/31 
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Research paper (scientific journal)  Joint  Synthesis and properties of Rb2GeF6:Mn4+ red-emitting phosphor  Shono Sakurai, Toshihiro Nakamura, Sadao Adachi  Japanese Journal of Applied Physics  2018  共沈法によるRb2GeF6:Mn4+蛍光体を作製し、発光特性、構造物性を詳細に調べた。試料は、六方晶系の特徴であるピラミッド形状を示すバルク単結晶インゴットであった。この蛍光体は、Mn4+特有のシャープな発光線の赤色発光を示し、六方晶格子形状特有のピエゾ電界効果により活性化されたフォノンを介さない発光線が確認できた。さらにこの蛍光体の発光量子効率は87%であった。さらに、他のRb系蛍光体との発光特性との比較を行った。 
Research paper (scientific journal)  Joint  Yellow-light emitting Tb3Al5O12:Ce3+ phosphor properties sensitized by Bi3+ ions  Yuya Onishi, Nakamura Toshihiro, Adachi Sadao  Journal of Luminescence  192, 720-727  2017  MOD法によりCe3+とBi3+を同時ドープしたTb3Al5O12蛍光体を作製した。Bi3+を共ドープすることで、Ce3+発光の発光強度が、Bi3+をドープしていない試料に較べて~40%増強することを見出した。この発光増強は、Bi3+からのエネルギー移動及び、結晶性の向上に起因していることがわかった。また、同時ドープにより、Ce3+のみをドープした蛍光体には見られない特異な発光強度の温度依存性を示すことを見いだした。 
Research paper (scientific journal)  Joint  Synthesis and properties of Ca3Ga2Ge3O12:Tb3+ garnet phosphor  Sawada Kenji, Nakamura Toshihiro, Adachi Sadao  Ceramics International  43, 14225-14232  2017  固相成長法により、Tb3+をドープしたCa3Ga2Ge3O12(CGGG)蛍光体の作製に成功した。X線回折測定からTb3+は、母体材料のGe3+サイトに置換してドープされていることを明らかにした。また、PL発光強度の焼成温度依存性から、活性化エネルギー~3.5eVでCGGG結晶が構成されることがわかった。さらに、発光寿命測定から、母体の伝導帯より~0.5eV低いエネルギーに位置する欠陥準位からのエネルギー移動による発光を示すことが明らかになった。 
Research paper (scientific journal)  Joint  An Orange-Light Emitting Garnet Phosphor: Tb3Ga5O12:Eu3+  Sawada Kenji, Nakamura Toshihiro, Adachi Sadao  ECS Journal of Solid State Science and Technology  6/ 8, R97-R104  2017  10.1149/2.0091708jss  Tb3Ga5O12:Eu3+ (TGG:Eu3+) orange-light emitting garnet phosphor was synthesized by the solid-state reaction (SSR) method and subsequent calcination at Tc = 800-1400 degree C in air. The effects of the Eu3+ activator concentration in (Tb(1-x)Eux)3Ga5O12 and calcination temperature (Tc) on the phosphor properties were studied in detail. The strongest Eu3+ luminescence was observed at x ~ 0.05 and at Tc = 1400 degree C. An exponential dependence was inferred from the X-ray diffraction and photoluminescence (PL) intensities vs 1/Tc plots, yielding Ea ~ 1.3 eV and ~4.0 eV for a formation of the host lattice and an activation of the Eu3+ ions in the TGG host, respectively. The PL properties of the TGG:Eu3+ phosphor were investigated in detail using PL excitation (PLE) spectroscopy and PL decay measurements. The PLE and PL decay characteristics showed an evidence of the energy transfer from the TGG host (Tb3+) to Eu3+ by excitation at lex ~ 500 nm. The internal quantum efficiency upon excitation at lex = 380 nm was ~61%. Lattice temperature dependence of the PL intensity at T = 20-450 K was also measured and successfully interpreted using the conventional quenching model. 
Research paper (scientific journal)  Single  多孔質Siへの液中レーザー照射によるナノ結晶Si粒子の生成  中村 俊博  レーザー加工学会誌  24/ 1, 12-17  2017  1881-6797  液中レーザアブレーション法を実用的なナノ粒子生成プロセスとするため,高い物理的反応性を持つ多孔質Siを液中レーザ照射のターゲット材料として着目し, 多孔質Siへの液中レーザ照射による発光量子効率の高い炭素終端ナノ結晶Si粒子の高効率生成),及び,発光波長(ナノ結晶サイズ)制御)を行った. 
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Research presentations
Public discourse, seminar, tutorial, course, lecture and others  半導体マイクロ・ナノ構造ランダムレーザー  次世代マテリアルの設計と先端機能セミナー  2017/08 
Oral presentation(invited, special)  Fabrication of colloidal Si nanoparticles by pulsed-laser irradiation of porous Si in liquid: Toward high productivity and size control  The 18th International Symposium on Laser Precision Microfabrication  2017/06 
Oral presentation(invited, special)  多孔質Siの液中紫外レーザー照射により作製したSiナノ結晶コロイドの発光特性の評価  第63回応用物理学会春季学術講演会  2016/03 
Poster presentation  Characteristic analysis of resonance-controlled ZnO random laser  The 4th International Workshop on Microcavities and Their Applications (WOMA2015)  2015/12 
Oral presentation(invited, special)  リン及びホウ素をイオン注入したシリコンナノ結晶の発光特性  第10回高崎量子応用研究シンポジウム  2015/10 
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Alloted class
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Memberships of academic societies
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