| 研究課題/領域番号 |
16H04002
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物性Ⅰ
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
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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| 研究分担者 |
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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| 研究協力者 |
相原 慎吾
郡司 昂弥
坂本 隆太
濱本 真由美
有嶋 駿士郎
切通 愛莉沙
山代 哲也
平 渉生
宮田 祐暉
村田 康樹
横田 達寛
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2016年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
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| キーワード | 励起子分光 / データ駆動科学 / 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 / 励起子 |
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| 研究成果の概要 |
MgO基板間で融解再結晶化させたCu2O薄膜結晶の超低温下励起子物性を調べた。この系では、基板との格子不整合に由来した二次元界面応力が発生し、厚さ方向で界面応力が緩和して界面近傍で2次元的に励起子をトラップするポテンシャルが形成されることを、放射光を用いた構造解析と超低温下で計測した励起子の吸収および発光スペクトルから明らかにした。また3He冷凍機を用いた光学クライオスタットを製造し、それを用いた光学測定に取り組んだ。その結果、試料温度上昇を抑制するため極限的弱励起条件が必要で、得られた光学スペクトル解析に新たなデータ駆動科学的取り組みが必要であることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
励起子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、それが期待されるCu2O中の励起子状態を対象とし、更にデバイス応用を念頭に置いて、薄膜結晶化と、その励起子物性解明を行った。その結果、Cu2Oの薄膜デバイス化法と、またデバイス設計で必要となる結晶構造の応力効果、それによる励起子状態の変化を明らかにした。また、サブケルビン温度領域の光学計測にも取り組み、その様な極限計測で得られるデータから物性特徴量を抽出するため、デー駆動科学的研究にも取り組んだ。このデータ駆動学的取り組みは様々な先端・極限計測への適用が期待でき、従来法の様々な課題解決が可能であることを示した。
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