2020 Fiscal Year Annual Research Report
テラヘルツ電磁波発生を利用した新しい時空間分光法の開発と物性研究への展開
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18H01858
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
貴田 徳明 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (30587069)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | テラヘルツ波 / 強誘電体 / 磁性体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
強誘電体における分極ドメインや磁性体における磁気ドメインを光で高速かつ高効率に制御することは、光誘起相転移現象の解明という基礎的観点、および、光メモリや光スイッチの開発という応用的観点の両面から重要である。微視的な分極ドメインの変化の検出には、汎用のポンプ－プローブ分光法は不十分であり、分極（磁化）の向きと大きさの時間変化を高い空間分解能でかつ直接的に検出するための手法が必要である。
以上を踏まえ、本研究では、強誘電体（強磁性体）にフェムト秒レーザーを照射したときに放射されるテラヘルツ電磁波をプローブにすることにより、光誘起分極（磁化）ダイナミクスを抽出する新手法を確立することを主な目的としている。
今年度は、強誘電体薄膜にフェムト秒レーザーを照射したときに放射されるテラヘルツ電磁波を検出しながら、測定サンプルを3次元的に回転させることにより、薄膜の分極ベクトルを決定できる新手法を開発した。この手法は、放射したテラヘルツ波の振幅と向きを直接的に測定できることに着目し、試料、すなわち分極方向を3次元的に回転することにより変化するテラヘルツ波の振幅及び向きを検出することで、分極ベクトルを測定する手法である。今後、薄膜デバイスへの評価法の一つとして、将来利用できることが期待される。また、光誘起相転移に由来する分子振動の励起によってもテラヘルツ波が放射できることを明らかにした。この生成効率は従来の光整流に比べ高く、新しいテラヘルツ放射機構を見出したことは、予期していなかった発見であった。さらに、磁性体から放射したテラヘルツ波の磁化ダイナミクスを抽出するための解析方法を開発した。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] 位相安定中赤外パルス光による二次元モット絶縁体銅酸化物のサブサイクル分光Ⅱ2020
Author(s)
宮本辰也, 園直樹, 大瀧貴史, 清水祐樹, 山川貴士, 北尾貴之, 森本剛史, 伊藤利充, 岡邦彦, 笹川崇男, 貴田徳明, 岡本博
Organizer
日本物理学会2020年秋季大会
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