Ultrafast dynamics in solids studied by carrier-envelope phase locked laser pulses

• Project/Area Number: 20750021
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Physical chemistry
• Research Institution: NTT Basic Research Laboratories
• Principal Investigator: KATO Keiko NTT Basic Research Laboratories, 研究員 (40455267)
• Project Period (FY): 2008 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2010: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2009: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2008: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
• Keywords: 反応動力学 / コヒーレントフォノン / 超短パルスレーザ / カーボンナノチューブ / キャリアエンベロープ位相 / 超短パルスレーザー

Research Abstract

We performed time-resolved reflectivity measurements to study ultrafast carrier and phonon dynamics by carrier-envelope phase locked laser pulses. In heavily doped Si, the anisotropic hole-distribution drives coherent phonons. In metallic single-walled carbon nanotube, we found the coupling between carriers and coherent phonons.

Research Products

• [Journal Article] Doping-type dependence of phonon dephasing dynamics in Si (2011)
  • Author(s): K.Kato, K.Oguri, A.Ishizawa, K.Tateno, T.Tawara, H.Gotoh, M.Kitajima, H.Nakano, T.Sogawa
  • Journal Title: Appl.Phys.Lett. vol.98 Pages: 141904-141904
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Doping-type dependence of phonon dephasing dynamics in Si (2011)
  • Author(s): Keiko Kato
  • Journal Title: Applied Physics Letters Volume: 98 Pages: 141904-141904
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] p型シリコンにおける超高速キャリア・フォノンダイナミクスの観測 (2010)
  • Author(s): 加藤景子, 石澤淳, 小栗克弥, 舘野功太, 俵毅彦, 後藤秀樹, 中野秀俊
  • Journal Title: レーザー研究 38巻 Pages: 130-135
  • NAID: 10026196340
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Observation of coherent phonons in metallic single-walled carbon nanotubes (2010)
  • Author(s): K.Kato, K.Oguri, A.Ishizawa, H.Gotoh, H.Nakano, T.Sogawa
  • Journal Title: Appl.Phys.Lett. vol.97 Pages: 121910-121910
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] カーボンナノチューブのコヒーレントフォノン (2010)
  • Author(s): 加藤景子, 北島正弘
  • Journal Title: 真空 53巻 Pages: 317-326
  • NAID: 10026410200
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Observation of coherent phonons in metallic carbon nanotubes (2010)
  • Author(s): Keiko Kato
  • Journal Title: Applied Physics Letters Volume: 97 Pages: 121910-121910
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] カーボンナノチューブのコヒーレントフォノン (2010)
  • Author(s): 加藤景子
  • Journal Title: 真空 Volume: 53 Pages: 317-326
  • NAID: 10026410200
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ultrafast Coherent Phonon Dynamics in Metallic Single-Walled Carbon Nanotubes (2010)
  • Author(s): Keiko Kato
  • Journal Title: Ultrafast phenomena XVII Proceedings of the 17^<th> International Conference Pages: 224-226
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dynamics of Coherent Phonons in disordered Graphite (2010)
  • Author(s): Ikufumi Katayama, Keiko Kato
  • Journal Title: Ultrafast phenomena XVII Proceedings of the 17^<th> International Conference Pages: 227-229
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] p型シリコンにおける超高速キャリア・フォノンダイナミクスの観測 (2010)
  • Author(s): 加藤景子
  • Journal Title: レーザー研究 38 Pages: 130-135
  • NAID: 10026196340
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Coherent Phonon Anisotropy in Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes (2009)
  • Author(s): K.Kato, K.Ishioka, M.Kitajima, J.Tang, R.Saito, H.Petek
  • Journal Title: Nano Lett. vol.8 Pages: 3102-3108
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Anisotropy in Ultrafast Carrier and Phonon Dynamics in p-Type Heavily doped Si (2009)
  • Author(s): K.Kato, A.Ishizawa, K.Oguri, K.Tateno, T.Tawara, H.Gotoh, M.Kitajima, H.Nakano
  • Journal Title: Jap.J.Appl.Phys. vol.48 Pages: 100205-100205
  • NAID: 40016796021
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optical control and mode selective excitation of coherent phonons in YBa_2Cu_3O_<7-δ> (2009)
  • Author(s): H.Takahashi, K.Kato, H.Nakano, M.Kitajima, K.Ohmori, K.G.Nakamura
  • Journal Title: Solid State Comm. vol.149 Pages: 1955-1957
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Anisotropy in ultrafast carrier and phonon dynamics in p-type heavily doped Si (2009)
  • Author(s): Keiko Kato
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics 48 Pages: 100205-100205
  • NAID: 40016796021
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optical control and mode selective excitation of coherent phonons in YBa_2Cu3O_7-δ (2009)
  • Author(s): Hiroshi Takahashi, Keiko Kato
  • Journal Title: Solid State Communications 149 Pages: 1955-1957
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Coherent Phonon Anisotropy in Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes (2009)
  • Author(s): Keiko Kato
  • Journal Title: Nano Letters 8 Pages: 3102-3208
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 高次高調波光電子分光によるGaAs表面バンド変化のダイナミクス計測 (2011)
  • Author(s): 小栗克弥, 加藤景子, 西川正, 後藤秀樹, 舘野功太, 寒川哲臣, 中野秀俊
  • Organizer: レーザー学会学術講演会第31回年次大会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] サブ10フェムト秒レーザパルスによるカーボンナノチューブのコヒーレントフォノンの観測 (2010)
  • Author(s): 加藤景子
  • Organizer: ナノカーボン物質の基礎と応用～現状と展望に関する若手研究会～
  • Place of Presentation: 筑波大学(招待講演)
  • Year and Date: 2010-12-28
• [Presentation] 高次高調波パルスによるGaAs表面起電力効果の時間分解計測 (2010)
  • Author(s): 小栗克弥, 加藤景子
  • Organizer: レーザー学会第407回研究会
  • Place of Presentation: 光産業創成大学院大学
  • Year and Date: 2010-12-06
• [Presentation] フェムト秒レーザによるSiCのコヒーレントフォノンの観測 (2010)
  • Author(s): 加藤景子
  • Organizer: 第71回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 長崎大学
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] 59次高調波パルスを用いたポンププローブ型半導体表面光電子分光 (2010)
  • Author(s): 小栗克弥, 加藤景子
  • Organizer: 第71回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 長崎大学
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] Dynamics of Coherent Phonons in disordered Graphite (2010)
  • Author(s): Ikufumi Katayama, Keiko Kato
  • Organizer: Conference on Ultrafast Phenomena 2010
  • Place of Presentation: Snowmass, USA
  • Year and Date: 2010-07-19
• [Presentation] Ultrafast Coherent Phonon Dynamics in Metallic Single-Walled Carbon Nanotubes (2010)
  • Author(s): Keiko Kato
  • Organizer: Conference on Ultrafast Phenomena 2010
  • Place of Presentation: Snowmass, USA
  • Year and Date: 2010-07-19
• [Presentation] サブ10フェムト秒レーザによるコヒーレントフォノンダイナミクス (2010)
  • Author(s): 加藤景子
  • Organizer: 第7回AMO討論会
  • Place of Presentation: つくば(招待講演)
  • Year and Date: 2010-06-11
• [Presentation] 金属型カーボンナノチューブのGモードのコヒーレントフォノンの観測 (2010)
  • Author(s): 加藤景子
  • Organizer: 日本物理学会第65回年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2010-03-20
• [Presentation] 金属型カーボンナノチューブのコヒーレントフォノンに及ぼす光励起キャリアの影響 (2010)
  • Author(s): 加藤景子
  • Organizer: 春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 東海大学
  • Year and Date: 2010-03-19
• [Presentation] サブ10fsレーザーを用いたYBa_2Cu_3O_7-δのコヒーレントフォノン計測 (2010)
  • Author(s): 高橋弘史、加藤景子
  • Organizer: 春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 東海大学
  • Year and Date: 2010-03-19
• [Presentation] コヒーレントフォノンによるバンドルしたカーボンナノチューブの環境効果の観測 (2010)
  • Author(s): 加藤景子
  • Organizer: 第38回ナノチューブ・フラーレン総合シンポジウム
  • Place of Presentation: 名城大学
  • Year and Date: 2010-03-03
• [Presentation] サブ10フェムト秒レーザーによるコヒーレントフォノンダイナミクス (2010)
  • Author(s): 加藤景子
  • Organizer: 東京工業大学応用セラミックス研究所講演会(招待講演)
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2010-01-22
• [Presentation] 高次高調波光電子分光によるGaAs表面バンド変化のダイナミクス計測 (2010)
  • Author(s): 小栗克弥, 加藤景子
  • Organizer: レーザー学会学術講演会第31回年次大会
  • Place of Presentation: 電気通信大学
  • Year and Date: 2010-01-16
• [Presentation] サブ10フェムト秒レーザーによるコヒーレントフォノンダイナミクス (2010)
  • Author(s): 加藤景子
  • Organizer: 東京工業大学応用セラミックス研究所講演会
• [Presentation] コヒーレントフォノンによるバンドルしたカーボンナノチューブの環境効果の観測 (2010)
  • Author(s): 加藤景子, 高木大輔, 小林慶裕, 日比野浩樹, 石澤淳, 小栗克弥, 後藤秀樹, 中野秀俊
  • Organizer: 第38回ナノチューブ・フラーレン総合シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] カーボンナノチューブのコヒーレントフォノンにおける環境効果 (2010)
  • Author(s): 加藤景子, 高木大輔, 小林慶裕, 日比野浩樹, 石澤淳, 小栗克弥, 後藤秀樹, 中野秀俊
  • Organizer: 春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 東海大学
• [Presentation] 金属型単層カーボンナノチューブのコヒーレントフォノンに及ぼす光励起キャリアの影響 (2010)
  • Author(s): 加藤景子, 石澤淳, 小栗克弥, 後藤秀樹, 中野秀俊
  • Organizer: 春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 東海大学
• [Presentation] グラファイトのコヒーレントDモードフォノン (2010)
  • Author(s): 古賀翔, 片山郁文, 武田淳, 島田透, 加藤景子, 菱田俊一, 藤田大介, 北島正弘
  • Organizer: 春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 東海大学
• [Presentation] 金属型カーボンナノチューブのGモードのコヒーレントフォノンの観測 (2010)
  • Author(s): 加藤景子, 石澤淳, 小栗克弥, 後藤秀樹, 中野秀俊
  • Organizer: 日本物理学会第65回年次大会
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] カーボン系材料におけるコヒーレントフォノンのプラズモン増強 (2010)
  • Author(s): 古賀翔, 片山郁文、武田淳, 首藤健一, 島田透, 加藤景子, 菱田俊一, 藤田大介, 北島正弘
  • Organizer: 日本物理学会第65回年次大会
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] サブ10フェムト秒レーザによるコヒーレントフォノンダイナミクス (2010)
  • Author(s): 加藤景子
  • Organizer: 第7回AMO討論会
  • Place of Presentation: つくば
• [Presentation] Ultrafast Coherent Phonon Dynamics in Metallic Single-Walled Carbon Nanotubes (2010)
  • Author(s): K.Kato, K.Oguri, A.Ishizawa, H.Gotoh, H.Nakano, T.Sogawa
  • Organizer: Conference on Ultrafast Phenomena 2010
  • Place of Presentation: U.S.A
• [Presentation] Dynamics of Coherent Phonons in Disordered Graphite (2010)
  • Author(s): I.Katayama, S.Koga, T.Shimada, K.Kato, S.Hishita, D.Fujita, J.Takeda, M.Kitajima
  • Organizer: Conference on Ultrafast Phenomena 2010
  • Place of Presentation: U.S.A
• [Presentation] フェムト秒レーザによるSiCのコヒーレントフォノンの観測 (2010)
  • Author(s): 加藤景子, 石澤淳, 小栗克弥, 中野秀俊, 寒川哲臣
  • Organizer: 第71回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 長崎
• [Presentation] 59次高調波パルスを用いたポンプ・プローブ型半導体表面光電子分光 (2010)
  • Author(s): 小栗克弥, 加藤景子, 西川正, 後藤秀樹, 舘野功太, 寒川哲臣, 中野秀俊
  • Organizer: 第71回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 長崎
• [Presentation] 高次高調波パルスによるGaAs表面起電力効果の時間分解計測 (2010)
  • Author(s): 小栗克弥, 加藤景子, 西川正, 後藤秀樹, 舘野功太, 寒川哲臣, 中野秀俊
  • Organizer: レーザー学会第407回研究会「短波長光の発生とその応用」
  • Place of Presentation: 浜松
• [Presentation] サブ10フェムト秒レーザパルスによるカーボンナノチューブのコヒーレントフォノンの観測 (2010)
  • Author(s): 加藤景子
  • Organizer: ナノカーボン物質の基礎と応用～現状と展望に関する若手研究会～
  • Place of Presentation: つくば
• [Presentation] 高温超伝導酸化物のコヒーレントフォノンと制御 (2009)
  • Author(s): 高橋弘史、加藤景子
  • Organizer: 第3回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2009-09-24
• [Presentation] 時間分解表面光電子分光に向けた数サイクルレーザパルス励起高次高調波の発生 (2009)
  • Author(s): 小栗克弥、加藤景子
  • Organizer: 秋季第70回応用物理関係連合講演会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2009-09-10
• [Presentation] Dephasing dynamics of coherent phonons in heavily doped Si under non-resonant photoexcitation (2009)
  • Author(s): Keiko Kato
  • Organizer: CLEO Europe-EQEC
  • Place of Presentation: Munich
  • Year and Date: 2009-06-18
• [Presentation] Ultrafast dynamics of coherent phonons in p-type heavily doped Si (2009)
  • Author(s): Keiko Kato
  • Organizer: The Third International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2009-06-16
• [Presentation] 加藤景子 (2009)
  • Author(s): 半導体の特性測定方法
  • Organizer: 特願2009-139989
  • Place of Presentation: 国内
  • Year and Date: 2009-06-11
• [Presentation] p型Siにおけるコヒーレントフォノンダイナミクス (2009)
  • Author(s): 加藤景子, 石澤淳, 小栗克弥, 舘野功太, 俵毅彦, 中野秀俊
  • Organizer: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: つくば
• [Presentation] YBa_2Cu_3O_<7-δ>におけるコヒーレントフォノンのモード選択励起 (2009)
  • Author(s): 高橋弘史, 久木宮領, 中村一隆, 加藤景子, 中野秀俊, 北島正弘, 大森賢治
  • Organizer: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: つくば
• [Presentation] Ultrafast dynamics of coherent phonons in p-type heavily doped Si (2009)
  • Author(s): K.Kato, A.Ishizawa, K.Oguri, K.Tateno, T.Tawara, M.Kitajima, H.Nakano
  • Organizer: STAC3
  • Place of Presentation: Yokohama
• [Presentation] Dephasing dynamics of coherent phonons in heavily doped Si under non-resonant photoexcitation (2009)
  • Author(s): K.Kato, A.Ishizawa, K.Oguri, K.Tateno, T.Tawara, M.Kitajima, H.Nakano
  • Organizer: CLEO Europe-EQEC
  • Place of Presentation: Germany
• [Presentation] 高温超電導酸化物のコヒーレントフォノンと制御 (2009)
  • Author(s): 高橋弘史, 久木宮領, 加藤景子, 中野秀俊, 北島正弘, 大森賢治, 中村一隆
  • Organizer: 第3回分子科学討論会
• [Presentation] 炭素系材料におけるコヒーレントフォノンとその欠陥効果 (2009)
  • Author(s): 古賀翔, 片山郁文, 武田淳, 島田透, 加藤景子, 藤田大介, 北島正弘
  • Organizer: 第20回光物性研究会
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] Real-time Study of Coherent Phonons in Aligned Single-walled Carbon Nanotubes (2008)
  • Author(s): Keiko Kato
  • Organizer: 5th Japan-Korea Symposium on Carbon Nanotube
  • Place of Presentation: 釜山/韓国
  • Year and Date: 2008-11-11
• [Presentation] Ultrafast dynamics of coherent phonons in the aligned single-walled carbon nanotubes (2008)
  • Author(s): Keiko Kato
  • Organizer: Ultrafast Phenomena XVI
  • Place of Presentation: イタリア/ストレーザ
  • Year and Date: 2008-06-09
• [Presentation] p型Siにおけるコヒーレントフォノンダイナミクス (2008)
  • Author(s): 加藤景子
  • Organizer: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: つくば
  • Year and Date: 2008-03-31
• [Presentation] 単層カーボンナノチューブのコヒーレント振動ダイナミクス (2008)
  • Author(s): 加藤景子, 石岡邦江, 北島正弘, 唐捷, Hrvoje Petek
  • Organizer: 第55回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 船橋
• [Presentation] Ultrafast dynamics of coherent phonons in the aligned single-walled carbon nanotubes (2008)
  • Author(s): K.Kato, K.Ishioka, M.Kitajima, J.Tang, H.Petek
  • Organizer: Ultrafast Phenomena 2008
  • Place of Presentation: Italy
• [Presentation] Real-time Study of Coherent Phonons in Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes (2008)
  • Author(s): K.Kato, K.Ishioka, M.Kitajima, J.Tang, R.Saito
  • Organizer: 5^<th> Japan-Korea Symposium on Carbon Nanotube
  • Place of Presentation: Korea
• [Presentation] Optical control of coherent phonons in YBa_2Cu_3O_<7-δ> thin film (2008)
  • Author(s): H.Takahashi, K.Kato, H.Nakano, M.Kitajima, K.Ohmori, K.G.Nakamura
  • Organizer: International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science, Japan
• [Patent(Industrial Property Rights)] 半導体の特性測定方法 (2011)
  • Inventor(s): 加藤景子, 小栗克弥, 中野秀俊
  • Industrial Property Rights Holder: 日本電信電話株式会社
  • Filing Date: 2011-06-11