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非平衡状態の非線形感受率

公募研究

研究領域半導体における動的相関電子系の光科学
研究課題/領域番号 23104707
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

清水 明  東京大学, 総合文化研究科, 教授 (10242033)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード光学応答 / 非平衡 / 統計力学 / 有効ハミルトニアン / 非線形光学応答 / 非平衡物理 / 強励起 / 光物性 / 分子動力学法
研究実績の概要

応募者らによる非平衡量子統計力学分野の一般論を、光科学で問題にする、動的なポンプ場で駆動される非平衡状態の応答に拡張した。具体的には、単一バンドの電子系の場合の定式化を完成し、論文として発表した。さらに、この成果を、マルチバンドの電子系に拡張した。その結果、有効ハミルトニアンの、ベクトルポテンシャルの2次の項を正しく求まることがポイントだとわかり、具体的な表式を得た。
また、物質の非線形応答を分子動力学法により求める、という研究を推し進め、物質の電場に対する非線形応答を、プローブ電場の周波数の様々な組み合わせについて、分子動力学法で求めることができた。
さらに、平衡状態をたった1個の量子純粋状態で表すという、まったく新しい量子統計力学の定式化に成功した。この成果は基礎物理としても応用の観点からも多くの興味を集め、論文は、Phys. Rev. Lett. に掲載されて、Editors' suggestionに選ばれた。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Thermal Pure Quantum States at Finite Temperature2012

    • 著者名/発表者名
      S. Sugiura and A. Shimizu
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 108(selected as Editors' suggestion) 号: 24

    • DOI

      10.1103/physrevlett.108.240401

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonequilibrium Molecular Dynamics Simulation of Interacting Many Electrons Scattered by Lattice Vibrations2012

    • 著者名/発表者名
      Fan Lee, Tatsuro Yuge, Akira Shimizu
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 81 号: 6 ページ: 64710-64710

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.064710

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sum Rules and Asymptotic Behaviors for Optical Conductivity of Nonequilibrium Many-Electron Systems2011

    • 著者名/発表者名
      A. Shimizu and T. Yuge
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 80 号: 9 ページ: 093706-093706

    • DOI

      10.1143/jpsj.80.093706

    • NAID

      40018996900

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 等重率からみる長距離相互作用系の熱力学構造2013

    • 著者名/発表者名
      日向理彦,清水明
    • 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(広島県、東広島市)
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 熱的純粋量子状態におけるゆらぎ2013

    • 著者名/発表者名
      杉浦祥,清水明
    • 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(広島県、東広島市)
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 熱的純粋量子状態におけるエンタングルメント2013

    • 著者名/発表者名
      杉浦祥,清水明
    • 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(広島県、東広島市)
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 光場中の多バンド有効ハミルトニアンの導出2013

    • 著者名/発表者名
      弓削達郎,清水明
    • 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(広島県、東広島市)
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 統計力学の最近の発展と課題 --- 私的考察2013

    • 著者名/発表者名
      清水明
    • 学会等名
      統計物理学懇談会
    • 発表場所
      学習院大学(東京都、豊島区)
    • 年月日
      2013-03-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有限温度の熱的純粋量子状態:統計力学の新しい定式化2012

    • 著者名/発表者名
      清水明
    • 学会等名
      第17回ナノ量子情報エレクトロニクスセミナー
    • 発表場所
      東京大学ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構(東京都、目黒区)
    • 年月日
      2012-12-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非平衡統計力学と光学過程2012

    • 著者名/発表者名
      清水明、弓削達郎
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会シンポジウム:超高速分光・散乱と非平衡統計力学・情報統計力学のクロスオー バー
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermal Pure Quantum Stateを用いたカゴメ格子の熱的性質の解析2012

    • 著者名/発表者名
      杉浦祥,清水明
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Thermal Pure Quantum Stateによる比熱・帯磁率などの計算公式2012

    • 著者名/発表者名
      杉浦祥,清水明
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Universal Properties of Optical Response Functions2012

    • 著者名/発表者名
      Akira Shimizu, Tatsuro Yuge
    • 学会等名
      DYCE International Workshop
    • 発表場所
      屈斜路プリンスホテル(北海道、川上郡)
    • 年月日
      2012-08-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Optical Conductivity Sum Rules Extended to Nonequilibrium2012

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Yuge, Akira Shimizu
    • 学会等名
      EXCON2012
    • 発表場所
      Groningen, Netherland
    • 年月日
      2012-07-04
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 有限温度における熱的な量子純粋状態2012

    • 著者名/発表者名
      杉浦祥, 清水明
    • 学会等名
      基研研究会「情報統計力学の最前線」
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 非平衡状態の二次微分応答関数の総和則・漸近則の検証2012

    • 著者名/発表者名
      李凡, 弓削達郎, 清水明
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 熱的な量子純粋状態による統計力学2012

    • 著者名/発表者名
      杉浦祥, 清水明
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] アンサンブルを使わない統計力学2012

    • 著者名/発表者名
      清水明, 杉浦祥
    • 学会等名
      KEK理論センター研究会「量子論の諸問題と今後の発展」(QMKEK4)
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構
    • 年月日
      2012-03-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 量子純粋状態による統計力学の定式化と計算法2012

    • 著者名/発表者名
      杉浦祥, 清水明
    • 学会等名
      基研研究会「物理と情報の階層構造-情報を接点とした諸階層の制御と創発-
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 年月日
      2012-01-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 非定常非平衡状態の微分応答係数の普遍的性質2011

    • 著者名/発表者名
      清水明, 弓削達郎
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 多電子系の非平衡状態における光学伝導度の総和則と漸近則2011

    • 著者名/発表者名
      弓削達郎, 清水明
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 有限温度量子系の典型的な状態とマクロ力学変数の数値計算法2011

    • 著者名/発表者名
      杉浦祥, 清水明
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 典型的な量子状態を用いた熱力学量の数値計算法2011

    • 著者名/発表者名
      杉浦祥, 清水明
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 多重周波数法による非平衡状態の微分応答関数の分子動力学計算2011

    • 著者名/発表者名
      李凡, 弓削達郎, 清水明
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 多重周波数法による非平衡状態の高次微分応答関数の分子動力学計算2011

    • 著者名/発表者名
      李凡, 弓削達郎, 清水明
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 非平衡定常状態における応答関数の総和則と液相・個相相転移2011

    • 著者名/発表者名
      長谷川直紀, 弓削達郎, 清水明
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 有限温度量子スピン系の典型的な状態を用いた解析2011

    • 著者名/発表者名
      杉浦祥, 清水明
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] http://as2.c.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://as2.c.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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