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2019 年度 研究成果報告書

数サイクル高強度中赤外電界下の固体の極限応答探索

研究課題

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研究課題/領域番号 17H04816
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関東京大学

研究代表者

石井 順久  東京大学, 物性研究所, 助教 (40586898)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード超高速赤外レーザー / 固体 / 非線形効果 / 高次高調波
研究成果の概要

固体の高強度電場下における極端な非線形応答を探索した。中赤外のスペクトル領域において高強度フェムト秒レーザーを開発し、固体内で10 MV/cm以上の電界を非破壊的に印加することに成功した。その結果、固体内の電子応答は極端に非線形な応答を示し、紫外にわたる高次高調波と呼ばれる、レーザーの周波数の整数倍となる放射が観測された。この放射を偏光分解することにより、固体内のバンド曲率が計測できることを見出した。その他にも、高次高調波発生における選択側の世界で初めての実証や反射高調波の観測からの高強度中赤外光パルスの伝搬効果について研究成果を挙げた。

自由記述の分野

超高速レーザー開発とその応用

研究成果の学術的意義や社会的意義

高強度電界下の物質応答やその絶縁破壊は、近年の高速エレクトロニクスやスイッチング、並びにリーク電流問題と密接にかかわっており、これからさらなる高速化が進む、情報社会基盤における先駆的な研究であると思われる。
また光学分野においても、紫外線領域では物質の屈折率が低く透過率が低いために、偏光光学素子を作成することが非常に困難である。極限的非線形光学効果を用いて赤外光源の制御と固体高調波発生媒質の人工構造成型により、紫外高調波の偏光制御が可能となり、紫外の分光実験への適応が可能となる。

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公開日: 2021-02-19  

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