| 研究課題/領域番号 |
17H06088
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| 研究種目 |
特別推進研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
数物系科学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
重川 秀実 筑波大学, 数理物質系, 教授 (20134489)
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| 研究分担者 |
長谷川 幸雄 東京大学, 物性研究所, 教授 (80252493)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-25 – 2022-03-31
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| キーワード | 極限計測 / 走査トンネル顕微鏡法 / 超短パルスレーザー / 時間分解走査トンネル顕微鏡法 / 電場駆動型サブサイクル時間分解走査トンネル顕微鏡 / CEP制御 / サブサイクル時間分解測定 |
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| 研究成果の概要 |
量子光学の先端技術を走査トンネル顕微鏡(STM)と組み合わせ、サブサイクル(電場一周期内)の時間分解能とSTMの空間分解能を併せ持つ極限計測法の開拓を推進した。C60薄膜中に光励起注入した電子の超高速運動やWS2/WSe2構造の励起子の運動を、ピコ秒、ナノスケールの分解能で可視化することに初めて成功した。また、中赤外電場を用い<30fsの時間分解能を持つ時間分解STM(世界最高)を実現し、MoTe2中の光誘起非平衡ダイナミクスを実空間で捉えることに成功した。更に、両システムを融合することで、試料の状態をコヒーレントに制御しながら時間分解測定を行うなど、新たな科学領域を創出する基盤技術が拓けた。
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| 自由記述の分野 |
走査プローブ顕微鏡や量子光学を利用した極限計測技術の開発とナノサイエンスへの応用
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
半導体素子の構造は数nmで制限される領域に達し、特性を制御するために導入されたドーパントの空間分布や界面の揺らぎが、得られる機能に直接影響を及ぼす段階に至っている。電荷に加えスピンや励起子を利用した機能材料・素子の開発も盛んであるが、局所的な構造の秩序揺らぎは、これら要素のダイナミクスにも大きな影響を与え、光誘起相転移など含めて機能を制御する上で重要な課題となる。しかし、解析は主にマクロ（平均的）な情報を基礎とされてきた。開発したシステムは、時間・空間両領域で極限的な分解能を併せ持つだけでなく、状態を制御しながらダイナミクスを可視化するなど、新たな科学領域を拓き産業を創出する基盤技術となる。
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