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テラヘルツビームを利用した低次元電子の新規制御法の開発

Research Project

Project/Area Number 14J08397
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

根本 夏紀  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsテラヘルツ波 / 偏光制御 / 低次元系
Outline of Annual Research Achievements

本研究において申請者は、テラヘルツ波を用いた低次元系の物性制御技術の開発を試みた。昨年度まででテラヘルツ波の空間モードや偏光状態を詳細に調べる新たな手法を確立できたので、本年度は実際に発生させたテラヘルツ波を用いて磁性体の磁化を制御する実験を行った。
制御する磁性体としては、マルチフェロイクスと呼ばれる磁性体の内部で磁化と分極が相互作用してる物質を選んだ。このような物質の特定の面方位に平行な向きに偏光したテラヘルツ波を照射した場合、テラヘルツ波の有する振動電場により磁性体内部の分極が変調され、それと相互作用している磁化もテラヘルツ波により制御できると期待できる。
実際の実験系としては、フェムト秒の超短パルスレーザーを非線形光学結晶に照射し光整流効果により発生させたテラヘルツパルス波を磁性体に照射した。磁化の変化は超短パルスレーザーの一部をプローブ光として用い、磁気光学効果によりレーザーの光量と偏光状態の変化を見ることで観測した。
実験の結果として非常に微弱ながら、プローブ光の光量の変化を測定することに成功したが、同一の磁性体に直流電場を印加した場合に予想される値と比べて非常に小さく、実験条件を精査する必要がある。
磁性体の磁化の高速制御は磁気記録デバイスや磁気センサーなどの高速動作を実現する際に重要になってくると考えられるが、本研究で行ったテラヘルツ電場による磁性体の磁化制御技術の開発はそれらの進歩に貢献するものだと思われる。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Real-time broadband terahertz spectroscopic imaging by using a high-sensitivity terahertz camera2017

    • Author(s)
      Natsuki Kanda, Kuniaki Konishi, Natsuki Nemoto, Katsumi Midorikawa and Makoto Kuwata-Gonokami
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 42540-42540

    • DOI

      10.1038/srep42540

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High-sensitivity and broadband, real-time terahertz camera incorporating micro-bolometer array with resonant cavity structure2016

    • Author(s)
      N. Nemoto, N. Kanda, R. Imai, K. Konishi, M. Miyoshi, S. Kurashina, T. Sasaki, N. Oda, and M. Kuwata-Gonokami
    • Journal Title

      IEEE Trans. THz Sci. Technol.

      Volume: 6 Issue: 2 Pages: 175-182

    • DOI

      10.1109/tthz.2015.2508010

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Highly precise and accurate terahertz polarization measurements based on electro-optic sampling with polarization modulation of probe pulses2014

    • Author(s)
      N. Nemoto, T. Higuchi, N. Kanda, K. Konishi, M. Kuwata-Gonokami
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 22 Issue: 15 Pages: 17915-17929

    • DOI

      10.1364/oe.22.017915

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Highly precise and accurate terahertz polarization measurement by using photoelastic modulation2015

    • Author(s)
      Natsuki Nemoto, Takuya Higuchi, Natsuki Kanda, Kuniaki Konishi, Kosuke Yoshioka and Makoto Kuwata-Gonokami
    • Organizer
      CLEO/Europe-EQEC 2015
    • Place of Presentation
      Munich, Germany
    • Year and Date
      2015-06-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] テラヘルツカメラの高感度化とその感度スペクトル評価技術の開発2014

    • Author(s)
      根本夏紀、神田夏輝、小西邦昭、倉科晴次,佐々木得人,小田直樹、五神真
    • Organizer
      平成26年度第2回テラヘルツ技術セミナー
    • Place of Presentation
      大阪、大阪産業大学梅田サテライトキャンパス
    • Year and Date
      2014-12-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] プローブ偏光変調型-電気光学サンプリグ法によるテラヘルツ波の偏光計測2014

    • Author(s)
      根本夏紀、樋口卓也、神田夏輝、小西邦昭、五神真
    • Organizer
      ナノ量子情報エレクトロニクスの新展開
    • Place of Presentation
      東京、東京大学
    • Year and Date
      2014-05-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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