2018 Fiscal Year Annual Research Report
Phase transition and spontaneous spatial coherence of low-dimensional condensed excitons at sub-Kelvin temperatures
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16H04002
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
赤井 一郎 熊本大学, パルスパワー科学研究所, 教授 (20212392)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島本 知茂 熊本大学, パルスパワー科学研究所, 技術専門職員 (70419638)
岩満 一功 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教室系技術職員 (00768236)
細川 伸也 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (30183601)
市川 聡夫 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (30223085)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 励起子 / ボーズアインシュタイン凝縮 / 超低温 / 量子凝縮相転移 / 自発的空間量子干渉性 / データ駆動科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
励起子ボーズ・アインシュタイン凝縮(X-BEC)状態の巨視的量子状態の応用は、光物性の重要な研究テーマである。本研究では、僅かに格子定数の異なる基板間に融解・エピタキシャル再結晶化させた亜酸化銅薄膜結晶を対象とし、3He冷凍機型光学クライオスタットを用いて、X-BEC状態の探索とその物性解明を目的とする。
3He冷凍機を用いた超低温では微弱な光励起での計測を必要とする。更に計測される励起子発光スペクトルは、基板との僅かな格子不整合に由来して複雑に分裂する。これらの状況でX-BEC状態の探索を行うためには、従来のスペクトル解析法では必要な物性情報量の抽出が困難である。この問題を解決するために、ベイズ推定をスペクトル分解に適用するベイズ分光法と、データに含まれる物性特徴量の複雑性をデータだけから決定するスパースモデリング法を研究した。
ベイズ分光では、励起子状態が格子不整合によって2つに分裂して観測される複雑な発光スペクトルのスペクトル分解を行い、それらのスペクトル分解から、分裂した励起状態が構造対称性の低下によって異なる偏光特性を示すことを明らかにした。この成果は論文として掲載され、Editor's choiceに選ばれた。一方、スパースモデリングは構造を解析するために行った放射光計測データや光スペクトルのダイナミクス計測データに適用した。特に放射光計測データに適用したスパースモデリングは、従前と異なり一切の事前情報無しで、物性特徴量の抽出に成功しており、その内容についてプレス発表を行った。これらの研究実績は高く評価され、情報計測CRESTへ代表者として研究提案した課題が採択されるに至った。今後3He冷凍機を用いた超低温の計測と解析を進めるとともに、データ駆動科学的研究を発展させる。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Sparse Modeling approach for EXAFS analyses2018
Author(s)
Y. Miyata, K. Iwamitsu, H. Setoyama, T. Okajima, Y. Igarashi, M. Okada, I. Akai
Organizer
The 3rd International Symposium on Advanced Materials Having Multi-Degrees-of-Freedom - Informatics in Advanced Measurements and Material Science - (ISAMMDoF2018)
Int'l Joint Research
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