| 研究課題/領域番号 |
19KK0346
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
伊藤 宙陛 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任助教 (60724127)
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| 研究期間 (年度) |
2020 – 2022
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| キーワード | フェムト秒レーザー / 位相制御 / 偏光制御 / 半導体 / スピントロニクス |
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| 研究実績の概要 |
本研究は基盤研究（C）課題番号18K03487を基課題とし、照射する光の位相と偏光状態を制御することによって固体中の伝導電子の位相とスピン状態を操作する究極的な光-キャリア制御を目指す試みである。この目的を設定したうえで、台湾国立交通大学および台湾国立成功大学における電子デバイス開発と東京農工大学におけるレーザー波形整形技術開発を相乗効果的に発展させる計画である。
対象物質となるトポロジカル絶縁体のバンド構造設計および光照射可能な試料構造設計を台湾国立成功大学で実施し、台湾国立交通大学のフェムト秒レーザー再生増幅器にて実施する光照射測定の結果から、レーザーパルスの波形整形パラメータ制御にフィードバックして最適化していく計画が練られていたが渡航することができなかった。そのため計画の遂行はオンラインベースと変更し各研究機関でそれぞれ開発を進めることとなった。議論を重ねたうえでトポロジカル絶縁体におけるスピン流の発生を発生させるだけでなく、観察もするための光パルスのポンプ-プローブ測定による時間分解計測技術を先に開発することにした。これを実現するため本研究グループの独自技術である偏光回転方向を制御したフェムト秒光パルスをダブルパルス化する方法を編み出し、さらにそれぞれ偏光回転方向、偏光回転周波数、時間間隔を２つのパルスで独立に自在に操作する手法を台湾国立交通大学と共同開発した。この研究成果は論文にて公開し、さらに台湾国内において特許申請中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
渡航ができないために台湾現地におけるデバイス開発と光照射実験の繰り返しによる双方向開発は実施できていないが、それぞれの研究機関での光測定技術の開発はおおむね順調に進展しオンラインベースで成果をまとめることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
日本政府、台湾政府、および各研究機関における渡航制限が解かれれば直ちに現地に赴き開発と測定を開始する予定である。それまでは各研究機関にて、東京農工大学および台湾国立交通大学においては波形整形技術と光測定技術の開発、台湾国立交通大学においてはトポロジカル絶縁体試料の開発を進める。
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