| 研究課題/領域番号 |
18K03487
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
伊藤 宙陛 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任助教 (60724127)
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| 研究分担者 |
三沢 和彦 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80251396)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | フェムト秒レーザー / 光位相制御 / 偏光制御 / 半導体 / トポロジカル絶縁体 / スピントロニクス / 位相制御 / 超高速光科学 / ベクトル波形整形 |
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| 研究成果の概要 |
本研究グループの独自の波形整形技術を用いて光の持つ物理量である偏光方向、周波数、位相を操作し、伝導電子のスピン、電子速度、局所電子濃度の制御に直結させる究極的な光-キャリア制御を目指した。まず半導体量子井戸を低温にて光照射と伝導測定が可能な計測システムを構築した。波形整形によって偏光方向がテラヘルツ周波数で回転するねじれ偏向パルスを生成し、半導体量子井戸に照射した。その結果、光の持つ角運動量が伝導電子にスピンに転写され、光電圧信号からスピン流を観察すことに成功した。さらに最終的な目標であるトポロジカル絶縁体試料のスピン流の観測を目指し国際共同研究にてテラヘルツポンププローブ光学系を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
レーザー光の持つ波形をフェムト秒単位で正確に制御する技術を駆使し、半導体中の電子の持つスピンを操作する新たな方法を発見した。さらに電子の持つスピンに応じてその運動を光で操作することに成功した。この方法は電子の位置や運動方向およびスピンまで電子の持つ全ての物理的自由度を制御できるため、光の新たな活用法として広く応用が期待される。
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