【研究分野】物性Ⅰ

【研究領域課題番号】26247052 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

テラヘルツ非線形光学 / テラヘルツ分光 / 非線形光学 / 半導体光学 / 超高速レーザー分光 / 高次高調波発生 / テラヘルツ光 / 単層半導体 / グラフェン / 半導体光物性 / 高強度テラヘルツ光 / 半導体 / 非線形分光

【研究成果の概要】

固体における極端な非線形光学現象を観測するために、20 THz以上の周波数を有する高強度テラヘルツ光源および1 THz近傍で0.1 THz以下の線幅ともつ波長可変高強度テラヘルツ光源を構築した。半導体試料において1s励起子準位の巨大なラビ分裂や光吸収のサブサイクル応答を観測した。また、MoS2やグラフェンのような単一層物質において高次高調波発生を初めて確認し、原子気体系とは異なる固体特有の特徴を有することを明らかにした。また、これらを説明する理論モデルを提案した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31

【配分額】41,210千円 (直接経費: 31,700千円、間接経費: 9,510千円)

【研究分野】数理物理・物性基礎

【研究領域課題番号】23340112 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

量子液体 / グラフェン / ベリー接続 / テラヘルツ分光 / ファラデー回転 / カイラル凝縮相 / テラヘルツ / 光学量子ホール効果 / ファラデー効果 / カイラル対称性

【研究成果の概要】

グラフェンは量子干渉効果としての幾何学的位相が重要な物質相である。特に磁場下のゼロエネルギーランダウ準位ではカイラル対称性が重要な役割を果たす。現在まで多くの研究が一体問題としてのものであったの対し、本研究ではカイラル凝縮相としての相互作用起因の量子多体状態の存在を理論的に示し、その実験的な意義を励起ギャップの磁場依存性に関して理論的に示すことで実験との比較を行いその有効性を示した。また、乱れの効果を一般的なカイラル対称性としての観点から明らかとした。
さらに理論、実験の協調のもとテラヘルツ分光実験によりグラフェンのファラデー回転を観測することで光学量子ホール効果の観測に成功した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【配分額】19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円)