Ultrafast Dynamics and Control of Ion Motion by Terahertz Pulses

• Project/Area Number: 23K25804
• Project/Area Number (Other): 23H01107 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13020:Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics-related
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 南 康夫 日本大学, 生産工学部, 准教授 (60578368)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武田 淳 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60202165) ; 中村 浩一 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (20284317) ; 柳谷 伸一郎 徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 准教授 (40314851)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2025: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2024: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2023: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
• Keywords: テラヘルツ / 超イオン伝導体 / 超高速現象 / テラヘルツ科学

Outline of Research at the Start

高強度のパルス状のテラヘルツ電場を位相制御した上で固体電解質の可動イオンに照射し、イオンをピコ秒で移動させる。固体電解質試料の両端に電極を取り付け、イオンの運動を電流として取り出す。また、テラヘルツ光パルス電場の透過計測を同時に行い、そのスペクトル変化からイオンの超高速ダイナミクスを明らかにする。本研究は電子の超高速制御に用いられてきた光やテラヘルツ光パルスの技術をイオンの制御に用い、イオンを動かし、そのダイナミクスを明らかにして発展させようというものである。