電子励起による原子分子操作の理論

(1)レーザー場による電子状態変革とダイナミックスの制御(萱沼・魚住)共鳴または非共鳴の強レーザー場を物質系に印加することで、電子的・磁気的性質の改変と、電子ダイナミックス制御を行う可能性を様々な角度から、理論的に検討した。希薄磁性半導体において、光励起により生成されたキャリアが誘起する強磁性の発現を記述する有限温度CPA理論を構築した。これに基づいて強磁性相転移のメカニズムが、磁気的相互作用により生じた不純物バンド内の2重交換相互作用であることを見い出し、転移温度を最大ならしめるキャリア濃度の最適値の存在を予言した。また、強レーザー場印加によるコヒーレント電子ダイナミックスを、2準位モデルによって調べた。レーザーによる振動外場の強度と振動数を調節することにより、電子遷移を凍結することが出来ることを見出した。さらに、凝縮媒質中で位相の乱れが存在する場合に、このコヒーレント制御の破れの度合いを明らかにした。希土類化合物の内殻および価電子励起状態における電子間相互作用のを評価し、光学スペクトルの解析を行った。(2)第一原理計算に基づくマテリアルデザイン(吉田)第一原理分子動力学計算により、アモルファスシリコンの光劣化機構を開明した。これを制御するためにCN処理によりダングリングボンドを終端すれば、3重結合のCNが準安定となり、さらに安定な1重結合が生成されることを発見した。第一原理計算により、シリコン中のCuのヤーンテラー効果による超高速拡散機構を発見し、これを制御するための同時ドーピング法によるゲッタリング法を提案した。また、光誘起による強磁性転移を利用したマテリアルデザインとデバイスデザインを行った。(3)キャリア再結合メカニズムの理論(篠塚)半導体の深い不純物準位を介する電子・正孔の再結合メカニズムを、電子格子強結合モデルに基づき明らかにした。

(1)レーザー場による電子状態変革とダイナミックスの制御(萱沼・魚住)共鳴または非共鳴の強レーザー場を物質系に印加することで、電子的・磁気的性質の改変と、電子ダイナミックス制御を行う可能性を様々な角度から、理論的に検討した。希薄磁性半導体において、光励起により生成されたキャリアが誘起する強磁性の発現を記述する有限温度CPA理論を構築した。これに基づいて強磁性相転移のメカニズムが、磁気的相互作用により生じた不純物バンド内の2重交換相互作用であることを見い出し、転移温度を最大ならしめるキャリア濃度の最適値の存在を予言した。また、強レーザー場印加によるコヒーレント電子ダイナミックスを、2準位モデルによって調べた。レーザーによる振動外場の強度と振動数を調節することにより、電子遷移を凍結することが出来ることを見出した。さらに、凝縮媒質中で位相の乱れが存在する場合に、このコヒーレント制御の破れの度合いを明らかにした。希土類化合物の内殻および価電子励起状態における電子間相互作用のを評価し、光学スペクトルの解析を行った。(2)第一原理計算に基づくマテリアルデザイン(吉田)第一原理分子動力学計算により、アモルファスシリコンの光劣化機構を開明した。これを制御するためにCN処理によりダングリングボンドを終端すれば、3重結合のCNが準安定となり、さらに安定な1重結合が生成されることを発見した。第一原理計算により、シリコン中のCuのヤーンテラー効果による超高速拡散機構を発見し、これを制御するための同時ドーピング法によるゲッタリング法を提案した。また、光誘起による強磁性転移を利用したマテリアルデザインとデバイスデザインを行った。(3)キャリア再結合メカニズムの理論(篠塚)半導体の深い不純物準位を介する電子・正孔の再結合メカニズムを、電子格子強結合モデルに基づき明らかにした。