| 研究課題/領域番号 |
22K20354
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
草場 哲 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助教 (00961640)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| キーワード | 原子層物質 / 相変化材料 / 暗準位 / キャリアダイナミクス / フォノンダイナミクス / 和周波分光 / ポンププローブ分光 / テラヘルツ分光 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、その特長的な物性、積層による物性制御やデバイス化の可能性から注目される原子層物質（層状物質）を対象として、和周波分光や過渡吸収分光による明暗両量子状態の観測を行うことにより、その励起子やキャリアダイナミクスを包括的に解明を行うことを目的としている。
本年度は研究設備として非線形ファイバーを購入し、既存のTi:Sapphireオシレーターと組み合わせて、和周波分光に用いるための可視～近赤外域の白色光発生を行った。さらにβ-BaB2O4結晶を用いた基本波との和周波発生によりチャープの評価を行った。
また、原子層物質（層状物質）の1つであり、次世代の相変化メモリ材料として期待されるCr2Ge2Te6に対してポンプ-プローブ分光を行った。アモルファス相においては、相変化閾値より十分に弱い弱励起下では短寿命な過渡吸収変化のみが見られるのに対し、強励起下ではこれに加えて結晶相で見られる長寿妙な過渡吸収変化が現れることを明らかにした。これはアモルファスから結晶相への相変化に関連したキャリアダイナミクスを反映しているものと考えられる。
さらに、代表的な原子層物質（層状物質）の1つであるWSe2に対して高強度かつ広帯域なテラヘルツ光を用いたテラヘルツポンプ-近赤外偏光回転プローブ分光を行った。キャリア応答由来と考えられる指数関数的な応答に加えて、コヒーレントフォノン信号が観測され、ラマン活性フォノンモードの和周波励起に成功した。
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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
当初予定していた通り、Ti:Sapphireオシレーターと非線形ファイバーを用いた白色光発生光学系の構築を終えて、暗励起子準位の広帯域和周波分光を行うための準備を行うことができた。また、原子層物質（層状物質）の1種であるCr2Ge2Te6に対してポンプ-プローブ分光を行い、相変化に関連したキャリアダイナミクスを解明することができた。さらに、励起子から視野を広げて、原子層物質のフォノンモードに対しても和周波励起による暗準位研究の可能性を示すことができた。以上の成果について学会発表も順調に行えている。以上のことから、本研究課題はおおむね順調に進展していると判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
構築した白色光発生光学系に加えてチャープ補償光学系を構築し、これらを用いた広帯域和周波分光により原子層物質における暗励起子準位の観測を行う。ポンプ-プローブ測定またはダブルパルス励起による時間分解観測を目指す。また得られた成果について論文執筆も進めていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウィルスや昨今の半導体不足の影響により物品購入や学会参加等に影響が生じたため次年度使用額が生じた。翌年度分と合わせて、研究遂行に必要な光源関連物品の購入等に使用していく予定である。
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