研究課題
基盤研究(A)
テラヘルツ電磁場のシングルショット時間分解計測技術により、10フェムト秒～数10ピコ秒の間におきる超高速応答・テラヘルツ帯特性を、高感度・高精度に取得できるシステムを構築し、テラヘルツ分光を新規に開拓する。この方法により、これまで観測できなかった低繰り返し超高速現象、永続的に変化が維持される現象をはじめ、超高速スピン応答や、テラヘルツ帯キャリア応答、揺らぎなどの重要な物理現象を明らかにしていく。
初年度である本年は、テラヘルツ励起およびテラヘルツ検出の分光測定を推進した。高精度なテラヘルツ検出により、半導体の２次元超格子試料(Mg intercalated GaN Superlattice) において超格子方向における伝導特性の評価をテラヘルツエリプソメトリで実施することができ、この研究に関する成果はNature誌に掲載された。テラヘルツ励起マグノン制御の研究についても、周期的なテラヘルツ変調による結果を明らかにした。電子線加速器の実験においては、光速に近い速度で伝搬する電子バンチが誘起するクーロン場の３次元的な電場分布の観測を実施した。異なる試料面のZnTe結晶をもちいて時空間シングルショットEOサンプリング測定を実施する事によって、進行方向に対して、横方向電場のみならず、縦方向電場の観測を実施し、それによって、３次元的な電場分布の情報を得た。引き続き、高感度・高精度テラヘルツ分光、強励起下もしくは低繰り返し現象におけるシングルショット計測をすすめていく。
2: おおむね順調に進展している
半導体における精密テラヘルツ分光、磁性体におけるテラヘルツ励起実験、電子線加速器の実験において、計画に沿った成果をだせており、順調に進展しているといえる。
テラヘルツ分光技術の高度化により高精度・高感度にテラヘルツ電磁場を測定できる技術・時空間シングルショット計測の最適化を実施していくとともに、各現象の計測にあたっていく。電子線加速器の実験においては、光速に近い速度で伝搬する電子バンチが誘起するクーロン場の外部磁場印加状態での振る舞いを観測することを目指す。固体材料等に電子線パルスを照射したときのイオン化ダイナミクスをEOサンプリングにより試料中に誘起される電場分布を観測することにより、その応答時空間ダイナミクスを明らかにする。半導体・磁性体での高感度・高精度テラヘルツ分光による電荷（キャリアや移動度）ダイナミクスをエピ膜や複層構造試料にも展開していく。それぞれの応答におけるゆらぎダイナミクスの抽出を進めていく。シングルショット計測に向けた実験システムの最適化・高度化を実施する。
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すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 4件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (52件) (うち国際学会 31件、 招待講演 9件)
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