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超短パルス励起半導体における動的ファノ共鳴と過渡的準粒子生成

研究課題

研究課題/領域番号 23540360
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅰ
研究機関筑波大学

研究代表者

日野 健一  筑波大学, 数理物質系, 教授 (90228742)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2011年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードパルスレーザー / コヒーレントフォノン / 半導体 / ファノ共鳴 / プラズモン / Fano共鳴 / 超短パルスレーザー / 非平衡グリーン関数法 / ファノ-アンダーソン模型 / 超高速過程 / 高密度励起 / コヒーレント振動 / 半導体ブロッホ方程式
研究概要

超短パルス高強度レーザーを半導体に照射すると、位相がそろったコヒーレントフォノン(CP)が瞬時に励起され、観測量に顕著な振動パターンが現れる。本研究では、CP生成に付随して発現する過渡的Fano共鳴や光学フォノン・プラズモン結合状態などを統一的に理解可能な量子論的枠組みの構築、さらにそれに基づく実験結果の検証を目的とする。そのために、プラズモン、電子・正孔対およびフォノンから成る擬ボゾン演算子を導入し、これによるポーラロニックな準粒子モデルを提示し、当該系の解析を行う。特に、このモデルをさらに単純化することにより、過渡的Fano共鳴を含むCP振動の解析的表式を得ることに成功した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (20件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Spin and Orbital Correlation in Photoexcited States of Multi-Orbital Hubbard Models2014

    • 著者名/発表者名
      H. Takenaka, N. Maeshima, and K. Hino
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quasienergy resonance in a dynamic Wannier-Stark ladder2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nemoto, N. Maeshima, and K. Hino
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 87 号: 20

    • DOI

      10.1103/physrevb.87.205305

    • NAID

      120007136938

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin and Orbital Correlations in Photoexcited States of Multi-Orbital Hubbard Models2014

    • 著者名/発表者名
      H. Takenaka, N. Maeshima, and K. Hino
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laser-Controlled Exciton Fano-Resonance in Semiconductor Superlattices2013

    • 著者名/発表者名
      N . Maeshima, K. Yamanda, and K. Hino
    • 雑誌名

      J. Phys. : Condens. Matter

      巻: 25 号: 43 ページ: 435801-435801

    • DOI

      10.1088/0953-8984/25/43/435801

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Significance of decay mechanism into continuum in dynamical Wannier-Stark ladder2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Nemoto, N. Maeshima, and K. Hino
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc

      巻: 1566 ページ: 241-241

    • DOI

      10.1063/1.4848375

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laser-induced Fano resonance in semiconductor superlattice2013

    • 著者名/発表者名
      N. Maeshima, K. Yamada, and K. Hino
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1566 ページ: 514-514

    • DOI

      10.1063/1.4848511

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamical properties of photogenerated polarons in one-dimensional dimerized Mott Insulators2012

    • 著者名/発表者名
      K. Moriya, N. Maeshima and K. I. Hino
    • 雑誌名

      Eur. Phys. J. B

      巻: 85 号: 10 ページ: 350-350

    • DOI

      10.1140/epjb/e2012-30690-0

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parallelization of the R-matrix propagation method for the study of intense-laser-driven semiconductor superlattices2012

    • 著者名/発表者名
      Nobuya Maeshima and Ken-ichi Hino
    • 雑誌名

      Comput. Phys. Commun

      巻: 183 号: 1 ページ: 8-14

    • DOI

      10.1016/j.cpc.2011.07.022

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamical Fano resonance of an exciton in laser-driven semiconductor superlattices2012

    • 著者名/発表者名
      Nobuya Maeshima and Ken-ichi Hino
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 85 号: 20

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.205305

    • NAID

      120007130614

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical response of polarons and solitons in one-dimensional Peierls-Hubbard model2012

    • 著者名/発表者名
      Nobuya Maeshima, Kosuke Moriya, and Ken-ichi Hino
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 81 号: 10 ページ: 104708-104708

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.104708

    • NAID

      40019447531

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Polaronic Quasiparticle Picture for Coherent Phonon Dynamics in Semiconductors2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe, Y. Nemoto, K. Hino, and N. Maeshima
    • 学会等名
      ICPS 2014
    • 発表場所
      Austin, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Semiclassical Theory of Coherent Phonon Generation Accompanying Transient Fano Resonance in Semiconductors2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe, Y. Nemoto, K. Hino, and N. Maeshima
    • 学会等名
      APS March Meeting 2014
    • 発表場所
      Denver, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Quasienergy resonance in a dynamic Wannier-Stark ladder2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nemoto, K. Hino, and N. Maeshima
    • 学会等名
      APS March Meeting 2014
    • 発表場所
      Denver, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Collapse of Fractal Structure in a Dynamic Fractional Stark Ladder Driven by an Intense THz Laser2014

    • 著者名/発表者名
      K. Hino, F. Ohno, Y. Nemoto, and N. Maeshima
    • 学会等名
      APS March Meeting 2014
    • 発表場所
      Denver, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 過渡的ファノ共鳴を伴ったコヒーレントフォノンにおける解析的表式の導出2014

    • 著者名/発表者名
      根本裕也, 日野健一, 渡辺陽平, 前島展也
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャ ンパス
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 分数型動的ワニエ-シュタルク階段におけるフラクタル構造と多チャンネル効果2014

    • 著者名/発表者名
      大野文隆, 根本裕也, 日野健一, 前島展也
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャ ンパス
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 2軌道縮退ハバード模型における光誘起ダイナミクス2014

    • 著者名/発表者名
      井本文裕, 前島展也, 日野健一
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャ ンパス
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 過渡的ファノ共鳴を伴ったコヒーレントフォノンにおける解析的表式の導出2014

    • 著者名/発表者名
      根本裕也、日野健一、渡辺陽平、前島展也
    • 学会等名
      日本物理学会  第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 分数型動的ワニエ-シュタルク階段におけるフラクタル構造と多チャンネル効果2014

    • 著者名/発表者名
      大野文隆、根本裕也、日野健一、前島展也
    • 学会等名
      日本物理学会  第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 2軌道縮退ハバード模型における光誘起ダイナミクス2014

    • 著者名/発表者名
      井本文裕、前島展也、日野健一
    • 学会等名
      日本物理学会  第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Spin and Orbital Correlations in Photoexcited States of Multi-Orbital Hubbard Models2013

    • 著者名/発表者名
      H. Takenaka, N. Maeshima, and K. Hino
    • 学会等名
      SCES 2013
    • 発表場所
      Univ. of Tokyo, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 一次元パイエルスハバード模型における光照射後の時間発展2013

    • 著者名/発表者名
      守家康介, 前島展也, 日野健一
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 超短パルス照射半導体におけるコヒーレントフォノン生成のファノ-アンダーソン模型2013

    • 著者名/発表者名
      根本裕也, 渡辺陽平, 前島展也, 日野健一
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 根本裕也、渡辺陽平、前島展也、日野健一2013

    • 著者名/発表者名
      超短パルス照射半導体におけるコヒーレントフォノン生成のファノ-アンダーソン模型
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Significance of Decay Mechanism into Continuum in Dynamical Wannier-Stark ladder2012

    • 著者名/発表者名
      Y . Nemoto, N. Maeshima, and K. Hino
    • 学会等名
      半導体物理国際会議2012(ICPS2012)
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Destabilization of Dynamic Wannier-Stark ladder2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Nemoto, N. Maeshima, and K. Hino
    • 学会等名
      励起子過程国際会議2012(EXCON2012)
    • 発表場所
      Groningen, the Netherlands
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamical properties of photogenerated polarons in one-dimensional dimerized Mott Insulators2012

    • 著者名/発表者名
      K. Moriya, N. Maeshima, and K. Hino
    • 学会等名
      励起子過程国際会議2012(EXCON2012)
    • 発表場所
      Groningen, the Netherlands
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Significance of Decay Mechanism into Continuum in DynamicalWannier-Stark ladder2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Nemoto, N. Maeshima, and K. Hino
    • 学会等名
      半導体物理国際会議2012(ICPS2012)
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 半導体におけるコヒーレントフォノンの多チャンネル散乱理論による解析2011

    • 著者名/発表者名
      柄澤朋宏, 前島展也, 日 野健一
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 半導体におけるコヒーレントフォノンの多チャンネル散乱理論による解析2011

    • 著者名/発表者名
      柄澤朋宏,前島展也,日野健一
    • 学会等名
      日本物理学会,2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] "Exciton Fano Resonance in Semiconductor Heterostructures and its Related Phenomena", in "Exciton Quasiparticles : Theory, Dyanamics and Applications", Ed. R. M. Bergin2011

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Hino, Muneaki Hase, and Nobuya Maeshima
    • 総ページ数
      409
    • 出版者
      Nova Science Publishers
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] Exciton Fano Resonance in Semiconductor Heterostructures and its Related Phenomena, in "Exciton Quasiparticles: Theory, Dyanamics and Applications" Ed. R. M. Bergin2011

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Hino, Muneaki Hase, and Nobuya Maeshima
    • 出版者
      Nova
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2020-05-15  

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