| 研究課題/領域番号 |
17H06088
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| 研究種目 |
特別推進研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
数物系科学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
重川 秀実 筑波大学, 数理物質系, 教授 (20134489)
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| 研究分担者 |
長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 教授 (80252493)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-25 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
589,680千円 (直接経費: 453,600千円、間接経費: 136,080千円)
2021年度: 59,670千円 (直接経費: 45,900千円、間接経費: 13,770千円)
2020年度: 97,890千円 (直接経費: 75,300千円、間接経費: 22,590千円)
2019年度: 92,820千円 (直接経費: 71,400千円、間接経費: 21,420千円)
2018年度: 162,500千円 (直接経費: 125,000千円、間接経費: 37,500千円)
2017年度: 176,800千円 (直接経費: 136,000千円、間接経費: 40,800千円)
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| キーワード | 極限計測 / 走査トンネル顕微鏡法 / 超短パルスレーザー / 時間分解走査トンネル顕微鏡法 / 電場駆動型サブサイクル時間分解走査トンネル顕微鏡 / CEP制御 / サブサイクル時間分解測定 / 走査トンネル顕微鏡 |
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| 研究成果の概要 |
量子光学の先端技術を走査トンネル顕微鏡(STM)と組み合わせ、サブサイクル(電場一周期内)の時間分解能とSTMの空間分解能を併せ持つ極限計測法の開拓を推進した。C60薄膜中に光励起注入した電子の超高速運動やWS2/WSe2構造の励起子の運動を、ピコ秒、ナノスケールの分解能で可視化することに初めて成功した。また、中赤外電場を用い<30fsの時間分解能を持つ時間分解STM(世界最高)を実現し、MoTe2中の光誘起非平衡ダイナミクスを実空間で捉えることに成功した。更に、両システムを融合することで、試料の状態をコヒーレントに制御しながら時間分解測定を行うなど、新たな科学領域を創出する基盤技術が拓けた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
半導体素子の構造は数nmで制限される領域に達し、特性を制御するために導入されたドーパントの空間分布や界面の揺らぎが、得られる機能に直接影響を及ぼす段階に至っている。電荷に加えスピンや励起子を利用した機能材料・素子の開発も盛んであるが、局所的な構造の秩序揺らぎは、これら要素のダイナミクスにも大きな影響を与え、光誘起相転移など含めて機能を制御する上で重要な課題となる。しかし、解析は主にマクロ（平均的）な情報を基礎とされてきた。開発したシステムは、時間・空間両領域で極限的な分解能を併せ持つだけでなく、状態を制御しながらダイナミクスを可視化するなど、新たな科学領域を拓き産業を創出する基盤技術となる。
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| 評価記号 |
検証結果 (区分)
A
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評価記号 |
評価結果 (区分)
A+: 当初目標を超える研究の進捗があり、期待以上の成果が見込まれる
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