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半導体人工構造における空間分離2次元電子正孔系の物質相

研究課題

研究課題/領域番号 09J03735
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関東京大学

研究代表者

樋口 卓也  東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2009年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード磁性体 / 非線形光学応答 / 半導体 / 量子井戸 / 界面電場 / 励起子発光
研究概要

酸化亜鉛量子井戸を初めとして、固体中の電子正孔系の物質相の光による新しい制御手法を進めていく中で、特に磁性と光との相互作用においてこれまで議論されて来なかった新たな知見を見出し、重要な成果が得られた。まず、光パルスによる誘導ラマン過程による角運動量選択的な素励起操作において、光の包絡線の捻じれが果たす役割を明らかにした。また、結晶の持つ対称性に着目することで例えば反強磁性体に特有な磁気光学効果である磁気直線二色性が、特定の対称性を持つ励起子とマグノンの協調的な励起の場合には他の現象から分離して生じることを群論的考察から明らかにした。この磁気直線二色性は、反強磁性的スピン配列の向きによって符号をかえるため、この効果を用いることで反強磁性ドメインを観察できるだけではなく、そのドメインを光によって制御できることを示した。そして酸化亜鉛量子井戸の光学応答に関しては、光学応答の井戸幅依存性を系統的に測定できる手法を開発した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初計画していた酸化亜鉛量子井戸に関しては、励起子状態の井戸幅厚み依存性を詳細に調べる手法の開発に成功し、これまで明らかでなかった残留キャリアによる内部電場スクリーニングを明らかにできた。さらに酸化亜鉛にとどまらず、ほかの物質についても光と電子、スピンの相互作用について新たな知見を見出すことができた。以上の理由から当初計画以上に発展したと判断できる。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Control of magnetic dipole terahertz radiation by cavity-based phase modulation2011

    • 著者名/発表者名
      J.Li, T.Higuchi, N.Kanda, K.Konishi, S.G.Tikhodeev, M.Kuwata-Gonokami
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 19 号: 23 ページ: 22550-22556

    • DOI

      10.1364/oe.19.022550

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The vectorial control of magnetization by light2011

    • 著者名/発表者名
      Natsuki Kanda, Takuya Higuchi, Hirokatsu Shimizu, Kuniaki Konishi, Kosuke Yoshioka, Makoto Kuwata-Gonokami
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 2 号: 1 ページ: 3621-5

    • DOI

      10.1038/ncomms1366

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光によるコヒーレントな磁化制御における結晶対称性の役割2011

    • 著者名/発表者名
      樋口卓也, 五神真
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 46 ページ: 711-723

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selection Rules for Light-Induced Magnetization of a Crystal with Threefold Symmetry : The Case of Antiferromagnetic NiO2011

    • 著者名/発表者名
      Takuya Higuchi, Natsuki Kanda, Hiroharu Tamaru, Makoto Kuwata-Gonokami
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 106

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ultrafast Coherent Manipulation of Angular Momentum by Tuning the Envelope of a Light Pulse2012

    • 著者名/発表者名
      Takuya Higuchi, Hiroharu Tamaru, Makoto Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Ultrafast Phenomena in Coorperative Systems 2012
    • 発表場所
      Texas, United States
    • 年月日
      2012-02-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] MnF2結晶の反強磁性ドメインにおける磁気光学効果の選択則2011

    • 著者名/発表者名
      樋口卓也, 五神真
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学富山
    • 年月日
      2011-09-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 誘導ラマン過程において光パルスが及ぼすトルク2011

    • 著者名/発表者名
      樋口卓也, 田丸博晴, 五神真
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学富山
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Selection Rules for Light-Induced Magnetization through Stimulated Raman Process2011

    • 著者名/発表者名
      Takuya Higuchi, Natsuki Kanda, Hiroharu Tamaru, Makoto Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      Nonlinear Optics 2011
    • 発表場所
      Hawaii, United States
    • 年月日
      2011-07-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Optical Control of Magnetization by Linearly Polarized Laser Pulses in a Crystal with Three-Fold Symmetry2011

    • 著者名/発表者名
      Takuya Higuchi, Natsuki Kanda, Hiroharu Tamaru, Makoto Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      CLEO Eorope-EQEC 2011
    • 発表場所
      Munich. Germany
    • 年月日
      2011-05-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 反強磁性体マグノン共鳴による差周波発生理論2010

    • 著者名/発表者名
      樋口卓也、神田夏輝、清水裕勝、田丸博晴、吉岡孝高、五神真
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪 大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ZnO量子井戸中励起子状態の井戸幅依存性2010

    • 著者名/発表者名
      樋口卓也, 吉岡孝高, 瀬川勇三郎, 塚崎敦, 川崎雅司, 五神真
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Effect of interface roughness to the photoluminescence line shape of ZnO quantum we2009

    • 著者名/発表者名
      T.Higuchi, K.Yoshioka, Y.Segawa, A.Tsukazaki, M.Kawasaki, M.Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Nanophotonics and Nanoelectronics
    • 発表場所
      Meguro, Tokyo
    • 年月日
      2009-11-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ZnO人工2次元構造中の励起子状態2009

    • 著者名/発表者名
      樋口卓也, 吉岡孝高, 瀬川勇三郎, 塚崎敦, 川崎雅司, 五神真
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://higuchi.digi2.jp/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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