• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2020 年度 実績報告書

円偏光を用いたラマン散乱分光の再検証

研究課題

研究課題/領域番号 19K21854
研究機関東京工業大学

研究代表者

佐藤 琢哉  東京工業大学, 理学院, 教授 (40451885)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
キーワードラマン散乱 / 円偏光 / マグノン / フォノン
研究実績の概要

振動数ω0の光が試料に入射すると、ω0の光(レイリー散乱光)のほかに試料中の素励起の振動数Ωだけシフトしたω0±Ωの光が散乱される現象をラマン散乱とよぶ。ラマン散乱分光法は1928年の発見以来、結晶の構造、結晶を構成する原子間やイオン間の相互作用について知見を得る上で不可欠な手法であり、赤外分光法と相補的な関係にある。しかし、直線偏光を用いたラマン散乱分光法では、磁性体・誘電体結晶中のスピン波(マグノン)や格子振動(フォノン)の振動モードを探索・同定することが困難である場合も多い。本研究では、磁性体・誘電体結晶中のマグノンやフォノンの振動モードを、円偏光を用いたラマン散乱分光法によって探索・同定することを目的とする。
今年度はフェリ磁性体YIGにおける光学マグノン(Kaplan-Kittel交換共鳴モード)を円偏光ラマン散乱を用いて初めて観測したことを論文発表した。
さらにカイラル物質α-HgS, Teにおいて円偏光ラマン散乱を測定し、A1モード、Eモードのフォノンを観測した。Eモードは入射光と散乱光の円偏光角運動量が逆符号のときにラマンシフトが分裂していることを見出した。並行してフォノンの第一原理計算を行い、Γ点で縮退していたEモードがA点に向かって分裂していることを確認し、実験結果において見出された分裂を確認できた。さらに第一原理計算においてフォノンの角運動量と擬角運動量を計算し、実験結果と比較することで、光とフォノンの角運動量保存則を実証することができた。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件)

  • [国際共同研究] ETH Zurich(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      ETH Zurich
  • [国際共同研究] University of Limerick(アイルランド)

    • 国名
      アイルランド
    • 外国機関名
      University of Limerick
  • [国際共同研究] Beijing Normal University(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Beijing Normal University
  • [雑誌論文] Fast acquisition of spin-wave dispersion by compressed sensing2021

    • 著者名/発表者名
      Kainuma Ryo、Matsumoto Keita、Satoh Takuya
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 14 ページ: 033004-1-5

    • DOI

      10.35848/1882-0786/abe085

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ultrafast light-driven simultaneous excitation of coherent terahertz magnons and phonons in multiferroic BiFeO32020

    • 著者名/発表者名
      Khan Pritam、Kanamaru Masataka、Matsumoto Keita、Ito Toshimitsu、Satoh Takuya
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 101 ページ: 134413-1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.101.134413

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Observation of evanescent spin waves in the magnetic dipole regime2020

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Keita、Yoshimine Isao、Himeno Kosei、Shimura Tsutomu、Satoh Takuya
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 101 ページ: 184407-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.101.184407

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Selective imaging of the terahertz electric field of the phonon-polariton in LiNbO32020

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Keita、Satoh Takuya
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 102 ページ: 094313-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.102.094313

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observation of terahertz magnon of Kaplan-Kittel exchange resonance in yttrium-iron garnet by Raman spectroscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Hsu Wei-Hung、Shen Ka、Fujii Yasuhiro、Koreeda Akitoshi、Satoh Takuya
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 102 ページ: 174432-1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.102.174432

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Efficient spin excitation via ultrafast damping-like torques in antiferromagnets2020

    • 著者名/発表者名
      Tzschaschel Christian、Satoh Takuya、Fiebig Manfred
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 ページ: 6142-1-7

    • DOI

      10.1038/s41467-020-19749-y

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 光マグノニクス2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤琢哉
    • 学会等名
      第19回 スピントロニクス入門セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 光パルスを用いた磁化制御2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤琢哉
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第41回年次大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 超高速ダンピングトルクを利用した反強磁性スピン励起2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤琢哉
    • 学会等名
      電気学会「光・熱・電気との相互作用を活用した高機能磁気デバイス技術調査専門委員会」,日本磁気学会「光機能磁性デバイス・材料専門研究会」共催研究会「光技術の最前線」
    • 招待講演
  • [学会発表] 円偏光ラマン分光によるらせん結晶α-HgSのカイラルフォノン2021

    • 著者名/発表者名
      石戸享佑, Huiling Mao, Tiantian Zhang, 村上修一, 岸根順一郎, 佐藤琢哉
    • 学会等名
      日本物理学会 「第76回年次大会」
  • [学会発表] LiNbO3におけるフォノン-ポラリトンの時空間分解測定と電場解析2020

    • 著者名/発表者名
      松本慧大, 佐藤琢哉
    • 学会等名
      第37回 強誘電体会議
  • [学会発表] スピン系材料の超高速分光2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤琢哉
    • 学会等名
      超高速光エレクトロニクス(UFO)研究会 第3回研究会「新材料・集積構造による物性開拓・光技術応用の潮流2020」
    • 招待講演
  • [学会発表] 圧縮センシングを用いたスピン波分散関係の解析2020

    • 著者名/発表者名
      貝沼凌, 松本慧大, 佐藤琢哉
    • 学会等名
      日本物理学会 「2020年秋季大会」
  • [学会発表] 反強磁性体の超高速分光2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤琢哉
    • 学会等名
      日本磁気学会 第227回研究会 第67回化合物新磁性材料専門研究会, 「X線とレーザーの融合による磁性ダイナミクス」
    • 招待講演
  • [学会発表] Compressed Sensing for Time- and Space-Resolved Spin-Wave Propagation2020

    • 著者名/発表者名
      R. Kainuma, K. Matsumoto, and T. Satoh
    • 学会等名
      65th Annual Conference on Magnetism & Magnetic Materials (MMM2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] 光マグノニクス - 磁性体の超高速制御2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤琢哉
    • 学会等名
      応用物理学会 量子エレクトロニクス研究会「拡がりを見せる量子エレクトロニクス」
    • 招待講演
  • [学会発表] 光マグノニクスの開拓2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤琢哉
    • 学会等名
      第31回 光物性研究会
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2021-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi