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半導体人工構造における空間分離2次元電子正孔系の物質相

Research Project

Project/Area Number 09J03735
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Mathematical physics/Fundamental condensed matter physics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

樋口 卓也  東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords磁性体 / 非線形光学応答 / 半導体 / 量子井戸 / 界面電場 / 励起子発光
Research Abstract

酸化亜鉛量子井戸を初めとして、固体中の電子正孔系の物質相の光による新しい制御手法を進めていく中で、特に磁性と光との相互作用においてこれまで議論されて来なかった新たな知見を見出し、重要な成果が得られた。まず、光パルスによる誘導ラマン過程による角運動量選択的な素励起操作において、光の包絡線の捻じれが果たす役割を明らかにした。また、結晶の持つ対称性に着目することで例えば反強磁性体に特有な磁気光学効果である磁気直線二色性が、特定の対称性を持つ励起子とマグノンの協調的な励起の場合には他の現象から分離して生じることを群論的考察から明らかにした。この磁気直線二色性は、反強磁性的スピン配列の向きによって符号をかえるため、この効果を用いることで反強磁性ドメインを観察できるだけではなく、そのドメインを光によって制御できることを示した。そして酸化亜鉛量子井戸の光学応答に関しては、光学応答の井戸幅依存性を系統的に測定できる手法を開発した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初計画していた酸化亜鉛量子井戸に関しては、励起子状態の井戸幅厚み依存性を詳細に調べる手法の開発に成功し、これまで明らかでなかった残留キャリアによる内部電場スクリーニングを明らかにできた。さらに酸化亜鉛にとどまらず、ほかの物質についても光と電子、スピンの相互作用について新たな知見を見出すことができた。以上の理由から当初計画以上に発展したと判断できる。

Report

(3 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2012 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (9 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Control of magnetic dipole terahertz radiation by cavity-based phase modulation2011

    • Author(s)
      J.Li, T.Higuchi, N.Kanda, K.Konishi, S.G.Tikhodeev, M.Kuwata-Gonokami
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 19 Issue: 23 Pages: 22550-22556

    • DOI

      10.1364/oe.19.022550

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The vectorial control of magnetization by light2011

    • Author(s)
      Natsuki Kanda, Takuya Higuchi, Hirokatsu Shimizu, Kuniaki Konishi, Kosuke Yoshioka, Makoto Kuwata-Gonokami
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: 3621-5

    • DOI

      10.1038/ncomms1366

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 光によるコヒーレントな磁化制御における結晶対称性の役割2011

    • Author(s)
      樋口卓也, 五神真
    • Journal Title

      固体物理

      Volume: 46 Pages: 711-723

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selection Rules for Light-Induced Magnetization of a Crystal with Threefold Symmetry : The Case of Antiferromagnetic NiO2011

    • Author(s)
      Takuya Higuchi, Natsuki Kanda, Hiroharu Tamaru, Makoto Kuwata-Gonokami
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 106

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Ultrafast Coherent Manipulation of Angular Momentum by Tuning the Envelope of a Light Pulse2012

    • Author(s)
      Takuya Higuchi, Hiroharu Tamaru, Makoto Kuwata-Gonokami
    • Organizer
      Gordon Research Conference on Ultrafast Phenomena in Coorperative Systems 2012
    • Place of Presentation
      Texas, United States
    • Year and Date
      2012-02-20
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] MnF2結晶の反強磁性ドメインにおける磁気光学効果の選択則2011

    • Author(s)
      樋口卓也, 五神真
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学富山
    • Year and Date
      2011-09-24
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 誘導ラマン過程において光パルスが及ぼすトルク2011

    • Author(s)
      樋口卓也, 田丸博晴, 五神真
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学富山
    • Year and Date
      2011-09-21
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Selection Rules for Light-Induced Magnetization through Stimulated Raman Process2011

    • Author(s)
      Takuya Higuchi, Natsuki Kanda, Hiroharu Tamaru, Makoto Kuwata-Gonokami
    • Organizer
      Nonlinear Optics 2011
    • Place of Presentation
      Hawaii, United States
    • Year and Date
      2011-07-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Optical Control of Magnetization by Linearly Polarized Laser Pulses in a Crystal with Three-Fold Symmetry2011

    • Author(s)
      Takuya Higuchi, Natsuki Kanda, Hiroharu Tamaru, Makoto Kuwata-Gonokami
    • Organizer
      CLEO Eorope-EQEC 2011
    • Place of Presentation
      Munich. Germany
    • Year and Date
      2011-05-25
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 反強磁性体マグノン共鳴による差周波発生理論2010

    • Author(s)
      樋口卓也、神田夏輝、清水裕勝、田丸博晴、吉岡孝高、五神真
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪 大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-24
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] ZnO量子井戸中励起子状態の井戸幅依存性2010

    • Author(s)
      樋口卓也, 吉岡孝高, 瀬川勇三郎, 塚崎敦, 川崎雅司, 五神真
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-21
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of interface roughness to the photoluminescence line shape of ZnO quantum we2009

    • Author(s)
      T.Higuchi, K.Yoshioka, Y.Segawa, A.Tsukazaki, M.Kawasaki, M.Kuwata-Gonokami
    • Organizer
      International Symposium on Quantum Nanophotonics and Nanoelectronics
    • Place of Presentation
      Meguro, Tokyo
    • Year and Date
      2009-11-19
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ZnO人工2次元構造中の励起子状態2009

    • Author(s)
      樋口卓也, 吉岡孝高, 瀬川勇三郎, 塚崎敦, 川崎雅司, 五神真
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-09-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://higuchi.digi2.jp/

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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