| 研究課題/領域番号 |
19H05465
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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
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
金光 義彦 京都大学, 化学研究所, 教授 (30185954)
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| 研究分担者 |
廣理 英基 京都大学, 化学研究所, 准教授 (00512469)
田原 弘量 京都大学, 白眉センター, 特定准教授 (20765276)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-23 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
558,090千円 (直接経費: 429,300千円、間接経費: 128,790千円)
2023年度: 34,450千円 (直接経費: 26,500千円、間接経費: 7,950千円)
2022年度: 38,350千円 (直接経費: 29,500千円、間接経費: 8,850千円)
2021年度: 238,420千円 (直接経費: 183,400千円、間接経費: 55,020千円)
2020年度: 183,950千円 (直接経費: 141,500千円、間接経費: 42,450千円)
2019年度: 62,920千円 (直接経費: 48,400千円、間接経費: 14,520千円)
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| キーワード | 非線形光学 / 高次高調波発生 / 半導体 / 半導体ナノ構造 / 高強度テラヘルツ / ナノ構造 / テラヘルツ分光 / 強電場非線形光学 / ナノ構造物質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、特異な電子状態を持つ固体結晶や構造制御したナノ物質・原子層物質を作製できる物質科学と最先端の高強度レーザー技術を融合し、強電場光科学の深化と応用展開を図ることを目指す。空間・エネルギー的に電子状態を制御したナノ物質とレーザーパルス電場により電子の運動や光学遷移を操作し、高次高調波発生などの強電場下で起こる新規な現象の探求と機構解明を行い、強電場光科学という新たな物質光科学分野の創成に挑戦する。
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| 研究実績の概要 |
本年度は、特色ある電子状態を持つ固体結晶やナノ物質の非線形光学応答の理解と制御を目的にして研究を推進した。半導体GaAsの高次高調波発生の実験から、励起光の偏光楕円率が高調波の発生効率や偏光状態に大きな影響を与えることを明らかにした。直線偏光励起から楕円偏光の高調波が発生可能であり、さらに励起光の偏光楕円率を操作することで、高調波強度の顕著な増大が生じることを発見した。光電場に追従した電子応答を研究できる位相ロックパルス分光では、半導体ナノ結晶における量子コヒーレント応答を計測した。ナノ結晶間距離を制御したナノ結晶薄膜を作製し、ナノ結晶間距離と光電流コヒーレント応答の関係を調べた。ナノ結晶間距離が短くなると、高次のコヒーレント信号が急激に増大することが分かった。励起光強度依存性を解析することで、隣接するナノ結晶が協同的に振る舞い、非線形な光電流信号が増強されることを明らかにした。単一ナノ結晶顕微分光では、ペロブスカイトナノ結晶の低温での発光スペクトルに現れるマルチピーク構造がエキシトン、トリオン、バイエキシトンに由来することを見出し、トリオンとバイエキシトンの束縛エネルギーの詳細を明らかにした。二次元層状ハライドペロブスカイトは有機分子の種類を変えることにより多彩な電子・光物性が発現する構造制御性の高い新たな二次元半導体であり、室温で強誘電性を示す試料の作製も可能である。第二高調波発生は強誘電材料物性や結晶対称性を解明する上で有用な手法であり、偏光分解第二高調波イメージング測定系を構築し、強誘電二次元層状ハライドペロブスカイトにおける強誘電特性および第二高調波特性を明らかにした。さらに、単結晶X線構造解析により、強誘電分極と相関している第二高調波強度と格子定数の相関を明らかにした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 評価記号 |
中間評価所見 (区分)
A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの進展が認められる
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