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磁気-プラズモンナノ構造における光-物質相互作用

研究課題

研究課題/領域番号 16F16358
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 ナノ構造物理
研究機関九州大学

研究代表者

佐藤 琢哉  九州大学, 理学研究院, 准教授 (40451885)

研究分担者 KHAN PRITAM  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2016-11-07 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2018年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワードgarnet / pump-probe / phonon / フェムト秒光パルス / ポンプ・プローブ測定 / フォノン / ラマン散乱 / スピンダイナミクス
研究実績の概要

Excitation and detection of coherent quasiparticles, e.g. magnons or phonons have been attracted considerable scientific interest in the last few decades because it can be exploited to investigate the dynamical properties of wide range of materials. Among the several classes of materials, garnet belongs to an important class because it can be practically exploited for optical communication in IR regime, designing microwave filters and fabricating high frequency magneto-optical modulators. In this study, we employed femtosecond pump-probe technique to excite the coherent quasiparticle in the garnet. Our result indicates that linearly polarized pump excites the quasiparticle of frequency 4.2 THz. Importantly, 4.2 THz mode does not exhibit any noticeable change in the frequency against the temperature variation which reveals that the 4.2 THz mode is associated with the excitation of phonons, instead of magnons. A phenomenological symmetry-based theory reveals that oscillations from high frequency Eg phonon modes are excited. Selective excitation by linearly polarized pump and detection by circularly polarized probe confirms that impulsive stimulated Raman scattering (ISRS) is responsible for driving the coherent phonons in the garnet. Experimental results obtained from ISRS measurements show striking agreements with spontaneous Raman data of the garnet by taking into account the symmetry of phonon modes and corresponding excitation and detection selection rules.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ultrafast excitation of coherent phonons in iron garnet2019

    • 著者名/発表者名
      P. Khan, M. Kanamaru, W. H. Hsu, M. Kichise, Y. Fujii, A. Koreeda, and T. Satoh
    • 雑誌名

      J. Phys.: Condens. Matter

      巻: 印刷中 号: 27 ページ: 275402-275402

    • DOI

      10.1088/1361-648x/ab1665

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Ultrafast excitation of coherent phonons in garnet2018

    • 著者名/発表者名
      M. Kanamaru, P. Khan, W. H. Hsu, M. Kichise, Y. Fujii, A. Koreeda, and T. Satoh
    • 学会等名
      7th Workshop of the Core-to-Core Project Tohoku-York-Kaiserslautern (Kaiserslautern, Germany)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of THz coherent phonon modes in multiferroic BiFeO3 by femtosecond laser pulses2018

    • 著者名/発表者名
      P. Khan, M. Kanamaru, A. Haizuka, T. Ito, and T. Satoh
    • 学会等名
      7th Workshop of the Core-to-Core Project Tohoku-York-Kaiserslautern (Kaiserslautern, Germany)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Femtosecond laser induced THz oscillations in rare earth iron garnet2018

    • 著者名/発表者名
      P. Khan, M. Kanamaru, and T. Satoh
    • 学会等名
      Magnetics and Optics Research International Symposium (MORIS) 2018 (Queens College of City University of New York, USA)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Femtosecond laser induced THz oscillations in rare earth iron garnet2018

    • 著者名/発表者名
      Pritam Khan, Masataka Kanamaru, Takuya Satoh
    • 学会等名
      Magnetics and Optics Research International Symposium (MORIS) 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BiFeO3におけるポンプ・プローブ測定2018

    • 著者名/発表者名
      金丸将孝, Pritam Khan, 吉村 武, 藤村紀文, 伊藤利充, 佐藤琢哉
    • 学会等名
      日本物理学会「第73回年次大会」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Observation of temperature dependent Teraheltz modulation in rare earth iron garnet2017

    • 著者名/発表者名
      Pritam Khan, Masataka Kanamaru, Takuya Satoh
    • 学会等名
      SpinTECH IX International school and conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Femtosecond laser induced THz and GHz oscillation in iron garnet2017

    • 著者名/発表者名
      Masataka Kanamaru, Pritam Khan, Takuya Satoh
    • 学会等名
      York-Tohoku-Kaiserslautern Research Symposium on "New-Concept Spintronics Devices"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Femtosecond Laser Induced THz And GHz Oscillations In Rare Earth Iron Garnet2017

    • 著者名/発表者名
      Pritam Khan, Masataka Kanamaru, Takuya Satoh
    • 学会等名
      62nd Annual Conference on Magnetism & Magnetic Materials (MMM)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of exchange resonance mode in rare-earth iron garnet2016

    • 著者名/発表者名
      P. Khan, K. Himeno, K. Matsumoto, M. Kanamaru and T. Satoh
    • 学会等名
      1 International School on Spintronics and Spin-Orbitronics
    • 発表場所
      Fukuoka Recent Hotel
    • 年月日
      2016-12-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 九州大学 光物性研究室

    • URL

      https://ocmp.phys.kyushu-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-11-08   更新日: 2024-03-26  

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