| 研究課題/領域番号 |
19H02621
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分30020:光工学および光量子科学関連
|
|---|
| 研究機関 | 北海道大学 |
|---|
研究代表者 |
戸田 泰則 北海道大学, 工学研究院, 教授 (00313106)
|
|---|
| 研究分担者 |
小田 研 北海道大学, 理学研究院, 教授 (70204211)
土屋 聡 北海道大学, 工学研究院, 助教 (80597633)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
|
|---|
| キーワード | 光渦 / トポロジカル光波 / 高温超伝導 / 光誘起相転移 / 光物性 / 時間分解分光 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
光渦は光軸上に位相特異点を有し、物質に集光照射することによって特異点周りの回転位相（光の軌道角運動量）や暗点を中心とする急峻な強度勾配を電子励起に反映できる。本研究ではこれら空間特異性を特徴とする光渦“パルス”を超伝導に対する光誘起相制御手段として活用し、従来技術では実現困難な時空間で変調された準安定電子状態を創出するとともに、相制御のもたらす新規物性および新機能の開拓を目指す。
|
| 研究成果の概要 |
超短パルス光を用いて超伝導を構成する電子対をすべて励起すると、常伝導への瞬時的かつ非熱的なクエンチ（コヒーレントクエンチ）を誘起できる。本研究ではビーム断面内に特徴的な空間特性を有する光渦パルスを使ってコヒーレントクエンチを誘起することにより、時空間で変調された新しい超伝導状態の創出とその観測および制御を実現した。本成果は光波の空間制御性を活用した新しいタイプの物質制御を確立したことに対応し、ナノスケール物性探索や超伝導デバイス開発への応用につながる。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超短パルス光を用いた光誘起相転移は、電子制御に対する高速性や非線形性などの機能拡張に加え、平衡条件下では実現し得ない新しい準安定電子状態を創出できる。本研究ではビーム断面内に特徴的な空間特性を有する光渦パルスを超伝導体の光誘起相制御として活用し、時空間で変調された新しい超伝導状態の創出と観測および制御を実現した。本成果は光波の空間制御性を活用した新しいタイプの光誘起相転移を実証しており、例えば従来技術では作製困難な回路構造をプロセスフリーで実現する手法として応用上の高い意義を持つ。
|
