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2022 年度 実績報告書

低次元物質中における特異な円偏光物性

研究課題

研究課題/領域番号 18H01810
研究機関東北大学

研究代表者

齋藤 理一郎  東北大学, 理学研究科, 教授 (00178518)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワードグラフェン / 表面プラズモン / 円偏光ラマン分光 / 分光エリプソメトリ / 二次元物質 / 二重共鳴ラマン分光
研究実績の概要

1. グラフェンの端に円偏光を照射すると、表面プラズモンによる光吸収が起き、その結果スピン流が発生することを見出した。このスピン流が発生する機構を理論的に解明した。さらに、光を当て、その後切ったときのスピン流に関するスイッチング特性を評価した。この結果は、Phys. Rev. B に発表した。
2. 黒リンに円偏光を照射して得られたラマンスペクトルは、円偏光のヘリシティに依存する特性を示す。散乱光を4分の1波長板を通し、偏光子を通して測定したPolarized Raman 測定結果が、ラマン活性モードは通常のラマンテンソルで記述できないことが分かった。この問題を解決するために、複素数のラマンテンソルを用いると実験を再現できることが分かり、カイラルな物質に対して円偏光ラマン分光の重要性を指摘できた。この結果は、J. Phys. Chem. Lett. に発表した。
3. 二重共鳴ラマン分光は、ラマン分光の微弱なスペクトルを解析するとき有効であるが、従来第一原理計算で計算することはできなかった。我々は、中国金属材料研究所との共同研究で、このプログラムの開発に成功し、MoTe2の計算結果を Phys. Rev. B に発表した。
4. 国立台湾師範大学との共同研究で、単結晶グラファイトの光学吸収スペクトルを分光エリプソメトリ法で測定し、その結果を第一原理計算の結果と比較することで、光学吸収には電子が1個励起するモードだけではなく表面プラズモンが4-6eVのエネルギー領域で吸収が起きていることを見出した。この結果はCarbonに発表した。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件、 招待講演 6件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ICREA(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      ICREA
  • [国際共同研究] Indonesian Institute of Sciences(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      Indonesian Institute of Sciences
  • [国際共同研究] Nanjing University/Institute of Metal Research/Northwestern Polytechnical University(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Nanjing University/Institute of Metal Research/Northwestern Polytechnical University
  • [国際共同研究] University of Sci. and Tech. of Hanoi(ベトナム)

    • 国名
      ベトナム
    • 外国機関名
      University of Sci. and Tech. of Hanoi
  • [雑誌論文] Complex Raman tensor in helicity-changing Raman spectra of Black phosphorus by circularly polarized light2022

    • 著者名/発表者名
      S. Han, Y. Zhao, N. T. Hung, B. Xu, R. Saito, J. Zhang, L. Tong
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Lett.

      巻: 13 ページ: 1241-1248

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.1c03826

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhanced termoelectric performance of type-II nodal-line semimetals by van Hove singularities in density of states2022

    • 著者名/発表者名
      N. T. Hung, J. M. Adhidewata, A. R. T. Nugraha, R. Saito
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 105 ページ: 115142- 1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.105.115142

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First-principles calculations of double resonance Raman spectra for monolayer MoTe22022

    • 著者名/発表者名
      J. Huang, H. Guo, L. Zhou, S. Zhang, L. Tong, R. Saito, T. Yang, Z. Zhang
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 105 ページ: 235401-1-8

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.105.235401

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Exploring unusual temperature-dependent optical properties of graphite single crystal by spectroscopic ellipsometry2022

    • 著者名/発表者名
      D. P. Gulo, N. T. Hung, T. J. Yang, G. J. Shu, R. Saito, H. Liu
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 197 ページ: 485-493

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2022.06.032

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Switching performance of optically generated spin current at the graphene edge2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Tian, M. S. Ukhtary, R. Saito
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 106 ページ: 045420-1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.106.045420

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Magneto-Seebeck coefficient of the Fermi liquid in three-dimensional Dirac and Weyl semimetals2022

    • 著者名/発表者名
      F. R. Pratama, R. Saito, N. T. Hung
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 106 ページ: L081304-1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.106.L081304

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Challenges of carbon nanotubes with Prof. Millie Dresselhaus and Prof. Gene Dresselhaus2023

    • 著者名/発表者名
      R. Saito
    • 学会等名
      Workshop in honor of Prof. Millie and Gene Dresselhaus & Celebrating the retirement of Prof
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Progress and Perspective of Carbon Nanotub2023

    • 著者名/発表者名
      R. Saito
    • 学会等名
      The 64th Fullerenes-Nanotubes Graphene General Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] カーボンナノチューブとともに2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤 理一郎
    • 学会等名
      最終講義、物理学専攻、東北大学
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Raman spectra and optical properties of nanotubes, TMD nanowire, and 2D materials2023

    • 著者名/発表者名
      R. Saito
    • 学会等名
      Workshop on Nanomaterial
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 31 years of research on carbon nanotubes2022

    • 著者名/発表者名
      R. Saito
    • 学会等名
      2022 Summer Meeting on Interdisciplinary Materials Science
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Raman spectra of In-intercalated WTe nanowires2022

    • 著者名/発表者名
      R. Saito
    • 学会等名
      12th A3 Symposium on Emerging Materials
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Quantum ESPRESSO Course for Solid-State Physics2022

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Tuan Hung, Ahmad R.T. Nugraha, Riichiro Saito
    • 総ページ数
      372
    • 出版者
      Jenny Stanford Publishing
    • ISBN
      9781003290964
  • [備考] Saito's Group Home Page

    • URL

      https://flex.phys.tohoku.ac.jp/japanese/

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公開日: 2023-12-25  

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