| 研究課題/領域番号 |
18K14154
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分30020:光工学および光量子科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
豊田 新悟 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (30802730)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 磁気光学 / 逆光学効果 / 非相反光学効果 / マルチフェロイック / 第二次高調波発生 / 磁気光学効果 / 非相反現象 / 電気磁気効果 / 非線形光学効果 / 磁気キラル効果 / 非相反方向二色性 / マルチフェロイクス / 電気磁気光学効果 |
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| 研究成果の概要 |
キラリティと磁化を同時に持つ物質では、光の進行方向の反転によって光学応答が変化する（磁気キラル効果）。この現象の逆効果として、光誘起磁化の方向が光の進行方向の反転によって変化する逆磁気キラル効果の存在が予想されている。本研究では、CuB2O4において、逆磁気キラル効果の観測を目指した。この現象の観測には、微少な磁化変化を検出する測定手法が必要となる。本研究期間においては、第二次高調波発生（SHG）が有力なプローブになると考え研究を進め、磁化反転に応じてSHG強度がほぼ100%変化する巨大非相反性を示すことを発見した。今回発見した非相反SHGは逆磁気キラル効果の観測に繋がる有力な手法だと考える。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光の進行方向の反転によって光学応答が変化する現象は、非相反光学効果と呼ばれ近年盛んに研究が行われている。これまでに物質が一方向にのみ透明になる現象や、ある方向にだけ強く発光する現象など、主に線形光学過程がその研究対象となってきた。本研究では、この現象を非線形光学過程に拡張することを目的とした。第二次高調波発生（SHG）は固体中で入射光の半分の波長の光が発生する非線形光学効果である。メタホウ酸銅においてSHGの非相反性を調べた結果、光の進行方向の反転に伴いほぼ100%の大きさでSHG強度が変化した。今回発見された巨大非線形非相反光学効果は光スイッチングや磁気ドメイン観察などに応用できると考える。
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