Observation of pure spin current using polarization and phase control of terahertz waves

利用太赫兹波的偏振和相位控制观测纯自旋电流

• 批准号: 19KK0346
• 负责人: 伊藤 宙陛
• 金额: $ 9.73万
• 依托单位: University of Yamanashi (2021-2022)Tokyo University of Agriculture and Technology (2019-2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020 至 2023
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19KK0346/
• 关键词: 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; テラヘルツ波; 超高速光科学; ベクトル波形整形

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-キャリヤー制御を目指す試みである。この目的を設定したうえで、台湾国立成功大学における電子デバイス開発と台湾国立陽明交通大学におけるテラヘルツ波発生機構および山梨大学（代表者が東京農工大学から異動）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。研究代表者は本課題申請時に所属していた東京農工大学から山梨大学に赴任したが、研究協力者との関係は維持し、山梨大学、東京農工大学、台湾国立陽明交通大学、台湾国立成功大学の国際協力体制のもと本課題は進められた。さらに研究代表者はホログラフィックを専門とする山梨大学の本間聡准教授と研究室の共同運営を実施しており、本間聡准教授には研究協力者として本研究課題に参加し光の空間的な制御の概念を取り入れることとした。令和４年度は渡航禁止が徐々に緩和されたためオンラインベースから台湾現地での研究開発体制に移行した。その成果として本課題開始当初から開発していたテラヘルツパルスのポンププローブ光源が完成し、国際共著として「Few-cycle THz wave manipulation with a high degree of freedom via f-t modulation」のタイトルでOptics Letter誌に掲載された。本課題申請時には令和４年度を最終年度と設定していたが、渡航禁止による開発の遅れや、成果発表の不足から延長申請をし、本年度は引き続き開発を進めるとともに国際シンポジウムを主催する方針である。

这项研究基于基础研究（C）任务编号18K03487，并试图通过控制辐照光的相位和极化状态来实现最终的光学载体控制，从而操纵固态的相位和旋转状态。考虑到这一目标，该计划是在台湾国立大学，台湾国家王国国民王若o大学的Terahertz Wave Instrody以及Yamanashi大学的激光波形技术开发（由农业与技术大学代表）。 The principal investigator was assigned to Yamanashi University from Tokyo University of Agriculture and Technology, where he was a member of the study's application, but the relationship with the research partners was maintained, and this issue was carried out under the international cooperation structure of Yamanashi University, Tokyo University of Agriculture and Technology, Taiwan's National Yangming Jiaotsu University, and Taiwan's National Chemistry University.此外，研究人员还与Yamanashi大学的副教授Honma Satoshi共同经营实验室，他专门从事全息图，副教授Honma Satoshi决定以研究合作者的身份参与此研究主题，并融合了光线控制的概念。 2022年，旅行禁令逐渐放松，因此该系统从在线系统转移到台湾的本地研发系统。结果，从该项目开头开发的Terahertz Pulse Pump探针探针源已完成，并以《光学字母》（Optics Letter）作为国际合着者出版，标题为“通过F-T Modulation具有高度自由度的几个循环thz波动操纵”。当应用此问题时，最后一年设定为2022年，但由于禁令的延误和缺乏结果，该公司已申请扩展，并计划继续制定今年并举办国际研讨会。

项目成果

Femtosecond X-ray spectroscopy of haem proteins

血红素蛋白的飞秒 X 射线光谱

• DOI: 10.1039/d0fd00131g
• 发表时间: 2021
• 期刊: Faraday Discussions
• 影响因子: 3.4
• 作者: Bacellar C.;Kinschel D.;Cannelli O.;Sorokin B.;Katayama T.;Mancini G. F.;Rouxel J. R.;Obara Y.;Nishitani J.;Ito H.;Ito T.;Kurahashi N.;Higashimura C.;Kudo S.;Cirelli C.;Knopp G.;Nass K.;Johnson P. J. M.;Wach A.;Szlachetko J.;Lima F. A.;Milne C. J.;Yabashi
• 通讯作者: Yabashi

瞬時偏光を自在に設定した波形整形パルスを用いた光キャリヤーの輸送制御

使用可自由设置瞬时偏振的波形脉冲控制光载流子的传输

• 发表时间: 2021
• 期刊: 光学
• 作者: Brosset Cornelia;Hoche Nils;Shirai Kotaro;Nishida Kozue;Mertz-Kraus Regina;Schone Bernd R.;N. Ioku;伊藤宙陛
• 通讯作者: 伊藤宙陛

Synthesis of angular multiplexed SQAM signals and signal detection by self-interference for holographic memory

全息存储器角度复用SQAM信号合成及自干扰信号检测

• 发表时间: 2022
• 作者: J. Igarashi;H. Ito;S. Honma
• 通讯作者: S. Honma

Polarization twisting dual-pulse beam generating device

偏振扭转双脉冲光束发生装置

• 发表时间: 2021

Few-cycle THz wave manipulation with a high degree of freedom via f-t modulation

通过 f-t 调制实现高自由度的少周期太赫兹波操控

• DOI: 10.1364/ol.479000
• 发表时间: 2023
• 期刊: Optics Letters
• 影响因子: 3.6
• 作者: Wei Hao-Keng;Ito Hironori;Huang Wei-Hong;Chen Zai-Wen;Ko Ying-Kuan;Tu Chien-Ming;Yabushita Atsushi;Misawa Kazuhiko;Luo Chih-Wei
• 通讯作者: Luo Chih-Wei