光誘起電流の時間分解イメージングとスピン偏極測定

光生电流的时间分辨成像和自旋极化测量

• 批准号: 22H01154
• 负责人: 佐藤 琢哉
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01154/
• 关键词: 光ガルバノ効果; 時間分解イメージング; スピン偏極

バルク光起電力効果（光ガルバノ効果）は、空間反転対称性の破れた結晶に光を照射したときに、直流電場の印加なしに分極電流が生じる非線形光学効果である。この分極電流は結晶内をバイアス電圧なしに伝播することが知られているが、そのメカニズムは知られていない。バルク光起電力効果によって光エネルギーから電流を取り出す効率の向上を図るために、結晶内の分極電流伝播を時間分解イメージングすることを目的とする。本年度は、様々な誘電体結晶におけるバルク光起電力効果（光ガルバノ効果）を連続発振レーザーを用いて測定した。バルク光起電力効果は微弱な信号であるため、高感度・高精度な測定方法の確立を目指し、チョッパーや波長板による変調法を導入した。ジャイロトロピック・ワイル半金属であるWTe2は独特なバンド構造に由来する円偏光光起電力効果を含む新しい非線形光学効果を観察するための有望な材料であり、これに着目した。対称性の計算や（円・直線）偏光依存性、入射角依存性、チョッピング周波数依存性、位置依存性などの測定により、WTe2における光電流のメカニズムを総合的に評価した。得られた結果は、対称性の計算とよく一致していた。また、フォトンドラッグ効果と光ガルバノ効果に関する対称性の議論をした。また、参照物質として典型的なバルク誘電体の一種であり、非ジャイロトロピックなGaPを用い、WTe2で得られた結果との比較を行った。

The optical field effect (optical field effect) is non-linear optical effect due to the spatial symmetry of the crystal, the irradiation of light, and the polarization current of the direct current field. The polarization current in the crystal is reduced to zero. For example, if a crystal has a polarization, the polarization of the crystal will be reduced. This year, the dielectric crystals were measured in the presence of light. The establishment of a method for measuring weak signals, high sensitivity and high accuracy of light emission power, and the introduction of a wavelength modulation method WTe2 is a promising material with a unique structure, including polarized light and nonlinear optical effects. The calculation of symmetry and the measurement of polarization dependence, incident angle dependence, chip cycle wavenumber dependence, and position dependence, as well as the comprehensive evaluation of photocurrent management in WTe2 are discussed. The result is consistent with the calculation. The results of the study are discussed in detail below. A comparison of the results obtained with reference materials and typical dielectric materials was conducted.

项目成果

マルチフェロイック反強磁性体のマグノン伝播イメージング

多铁反铁磁体中的磁振子传播成像

• 发表时间: 2023
• 作者: 岩瀬篤広;W. Liu;庄司雄哉;佐藤琢哉;宗片比呂夫;佐藤琢哉
• 通讯作者: 佐藤琢哉

Sublattice-selective Faraday effect and inverse Faraday effect in rare earth iron garnets

稀土铁石榴石中的亚晶格选择性法拉第效应和反法拉第效应

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Hiraoka;R. Kainuma;K. Matsumoto;and T. Satoh
• 通讯作者: and T. Satoh

反強磁性体のスピン制御

反铁磁体的自旋控制

• 发表时间: 2022
• 作者: K. T. Yamada;K. Yamaguchi;Y. Kobayashi;T. Ono;T. Moriyama;and T. Satoh;佐藤琢哉
• 通讯作者: 佐藤琢哉

Time-resolved imaging of spin-wave propagation

自旋波传播的时间分辨成像

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Ishito;H. Mao;Y. Kousaka;Y. Togawa;S. Iwasaki;T. Zhang;S. Murakami;J. Kishine;and T. Satoh;T. Satoh
• 通讯作者: T. Satoh

Dynamical coupling of magnon and phonon-polariton in bismuth ferrite

铁酸铋中磁振子和声子极化子的动态耦合

• 发表时间: 2022
• 作者: R. Kainuma;K. Matsumoto;T. Ito;and T. Satoh
• 通讯作者: and T. Satoh