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量子縮退バルク励起子の励起子Lyman分光法による精密観測

研究課題

研究課題/領域番号 25707024
研究種目

若手研究(A)

配分区分一部基金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関東京大学

研究代表者

吉岡 孝高  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70451804)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
25,870千円 (直接経費: 19,900千円、間接経費: 5,970千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2014年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2013年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
キーワード励起子 / ボース・アインシュタイン凝縮 / 吸収イメージング / 周波数コム / 光物性 / 高密度励起現象 / レーザー分光
研究成果の概要

励起子ライマン分光法を用いて、歪誘起トラップ中にトラップされた亜酸化銅中の1sパラ励起子の世界初の吸収イメージングに、励起子温度7Kにおいて成功した。また、励起子内部遷移の共鳴エネルギーの印加応力依存性を理論的に計算可能とし、実験結果との対応付けを行った。また、この中赤外分光法を希釈冷凍機に対して適用する実験系を完成させ、100mK台の量子縮退パラ励起子の吸収イメージングを取得することに成功した。さらに、2台のフェムト秒モード同期チタンサファイアレーザーを構築し、超高精度な光周波数コムとして完成させることで、固体の精密分光の実現への道筋をつけた。

報告書

(4件)
  • 2016 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 15件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Absorption imaging of trapped 1s paraexcitons in bulk Cu2O2015

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshioka, M. Kuwata-Gonokami
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 91 号: 19

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.195207

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 亜酸化銅中におけるサブケルビン1sパラ励起子の中赤外誘導吸収イメージング2017

    • 著者名/発表者名
      森田悠介, 吉岡孝高, 五神真
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] CW発振が不安定な共振器条件において実現されるカーレンズモード同期機構の数値解析2017

    • 著者名/発表者名
      夏沛宇, 吉岡孝高, 五神真
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春期学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 3GHz以上の超高繰り返しチタンサファイア光周波数コムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      夏沛宇, 大間知潤子, 吉岡孝高, 五神真
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Mid-infrared absorption imaging of a quantum degenerate exciton gas in cuprous oxide at 100 mK2016

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshioka
    • 学会等名
      19th International Conference on Dynamical Processes in Excited States of Solids
    • 発表場所
      Paris (France)
    • 年月日
      2016-07-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lyman induced absorption imaging of very cold excitons in cuprous oxide using a dilution refrigerator2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita, K. Yoshioka, M. Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      The Eighth International Conference on Spontaneous Coherence in Excitonic Systems
    • 発表場所
      Edinburgh (United Kingdom)
    • 年月日
      2016-04-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quest for Bose-Einstein condensation of a gas of dark excitons at 100 mK2015

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshioka
    • 学会等名
      12th US-Japan Seminar: Many body quantum systems from quantum gases to metrology and information processing
    • 発表場所
      Madison (USA)
    • 年月日
      2015-09-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lyman absorption imaging of quantum degenerate excitons in Cu2O2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita, H. Suzuki, K. Yoshioka, M. Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      12th US-Japan Seminar: Many body quantum systems from quantum gases to metrology and information processing
    • 発表場所
      Madison (USA)
    • 年月日
      2015-09-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Absorption imaging of 1s paraexcitons in a strain-induced trap in Cu2O using excitonic 1s-2p transitions2015

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshioka, E. Chae, M. Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      Fundamental optical processes in semiconductors - 2015
    • 発表場所
      Breckenridge (USA)
    • 年月日
      2015-08-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lyman spectroscopy of quantum degenerate excitons in Cu2O2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Morita, H. Suzuki, K. Yoshioka, M. Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      Fundamental optical processes in semiconductors - 2015
    • 発表場所
      Breckenridge (USA)
    • 年月日
      2015-08-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cooling dynamics of trapped paraexcitons in Cu2O at sub-Kelvin temperatures2015

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, Y. Morita, K. Yoshioka, M. Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      Fundamental optical processes in semiconductors - 2015
    • 発表場所
      Breckenridge (USA)
    • 年月日
      2015-08-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 希釈冷凍機を用いた亜酸化銅1sパラ励起子の中赤外吸収分光2015

    • 著者名/発表者名
      森田悠介,鈴木博祐,吉岡孝高,五神真
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学 (東京都新宿区)
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Excitons in Cu2O: towards a stable Bose-Einstein condensate of bulk excitons at sub-Kelvin temperatures2015

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Yoshioka
    • 学会等名
      International Winter School on the Physics of Indirect Excitons and Polaritons
    • 発表場所
      Les Houches (France)
    • 年月日
      2015-03-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Luminescence and Lyman spectroscopy of excitons in Cu2O using a diluteion refrigerator2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke. Morita, Hirosuke Suzuki, Kosuke Yoshioka, and Makoto Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      International Winter School on the Physics of Indirect Excitons and Polaritons
    • 発表場所
      Les Houches (France)
    • 年月日
      2015-03-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Space- and time- resolved luminescence spectroscopy of trapped excitons at sub-K temperature in cuprous oxide2015

    • 著者名/発表者名
      Hirosuke Suzuki, Yusuke. Morita, Kosuke Yoshioka, and Makoto Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      International Winter School on the Physics of Indirect Excitons and Polaritons
    • 発表場所
      Les Houches (France)
    • 年月日
      2015-03-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 亜酸化銅1sパラ励起子の歪誘起トラップにおける1s-2p誘導吸収スペクトル2014

    • 著者名/発表者名
      吉岡孝高,蔡恩美,森田悠介,鈴木博祐,五神真
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学 (愛知県春日井市)
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mid-infrared absorption imaging of trapped paraexcitons in cuprous oxide2014

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Yoshioka and Makoto Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics: 2014
    • 発表場所
      San Jose (USA)
    • 年月日
      2014-06-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Build-up dynamics of degenerate excitons luminescence at sub-K temperature in a trap in cuprous oxide2014

    • 著者名/発表者名
      Hirosuke Suzuki, Yusuke Morita, Kosuke Yoshioka, and Makoto Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics: 2014
    • 発表場所
      San Jose (USA)
    • 年月日
      2014-06-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards a stable Bose-Einstein condensate of trapped paraexcitons in Cu2O at sub-100 mK temperatures2014

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Yoshioka, Yusuke Morita, Hirosuke Suzuki, and Makoto Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Spontaneous Coherence in Excitonic Systems
    • 発表場所
      ザ・プリンス箱根芦ノ湖 (神奈川県足柄下郡)
    • 年月日
      2014-04-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Systematic analysis of quantum degenerate excitons in Cu2O using a dilution refrigerator2014

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Morita, Hirosuke Suzuki, Kosuke Yoshioka, and Makoto Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Spontaneous Coherence in Excitonic Systems
    • 発表場所
      ザ・プリンス箱根芦ノ湖 (神奈川県足柄下郡)
    • 年月日
      2014-04-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamics of quantum degenerate excitons at sub-K temperature in cuprous oxide2014

    • 著者名/発表者名
      Hirosuke Suzuki, Yusuke Morita, Kosuke Yoshioka, and Makoto Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Spontaneous Coherence in Excitonic Systems
    • 発表場所
      ザ・プリンス箱根芦ノ湖 (神奈川県足柄下郡)
    • 年月日
      2014-04-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards a stable Bose-Einstein condensate of excitons in a bulk semiconductor

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshioka, Y. Morita, K. Fukuoka, and M. Kuwata-Gonokami
    • 学会等名
      The International Conference on Quantum Fluids and Solids 2013
    • 発表場所
      Matsue, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3次元トラップした亜酸化銅1sパラ励起子の吸収イメージングの実現

    • 著者名/発表者名
      吉岡孝高、五神真
    • 学会等名
      日本物理学会第69会年次大会
    • 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
  • [備考] 東京大学大学院工学系研究科附属光量子科学研究センター 吉岡研究室

    • URL

      http://www.fs.t.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-21   更新日: 2020-05-15  

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