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時間反転対称性の破れたRashba電子系における非線形光学応答の理論的解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K03527
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
研究機関東洋大学

研究代表者

柴田 絢也  東洋大学, 理工学部, 教授 (20391972)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードスピントロニクス / 電磁交差相関現象 / 運動量依存スピン軌道相互作用 / 負屈折現象 / 後進波現象 / 旋光性現象 / 空間反転対称性の破れ / ヴァーテックス補正 / 線形応答理論 / 光学電気伝導度 / 電流誘起スピン感受率 / 光学活性 / バルクラシュバ電子系 / 光学的電気伝導度 / 頂点補正 / 非線形光学応答 / 光スピントロニクス
研究成果の概要

本研究の目的は、空間反転対称性の破れに伴う運動量依存スピン軌道相互作用が生じる系に着目し、その電気ー磁気ー光学応答を線形応答領域から非線形応答領域へと理論的に拡張し、これまでにない新たな交差相関効果に起因する光学現象を見出すことである。その為に、考察対象系の光学的電気伝導度、電流によるスピン分極率などの解析を全ての振動数領域に対して行なった。さらに、運動量依存スピン軌道相互作用に起因する特異な光学現象(負屈折現象、後進波現象、旋光性現象)に対する解析を行い、ある振動数領域において大きな応答(大きな負屈折角度や大きな偏光面の回転など)が得られることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、我々が扱う情報量は日々増加しており、大量のデータ記録や高速処理、さらには、情報処理に伴うエネルギー消費量の抑制といった社会的要請に応えていく為には、新規デバイスの開発に必要不可欠な新たな物質特性の探索, その特性を活かした新たな機能の創出が必要とされる。本研究では、物質特性を探る上で欠かせない物質の電気-磁気-光学応答に関して、近年注目されている電磁交差相関効果を基軸に理論的に解析を遂行し、特に、空間反転対称性の破れに伴う運動量依存スピン軌道相互作用が生じる系の電流-スピン応答の特性を全ての振動数領域において明らかにすることができた。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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