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ディラック・ワイル電子系における高速な光電流・スピン流の観測および制御

狄拉克-韦尔电子系统中快速光电流和自旋电流的观测和控制

基本信息

批准号：
22KJ0598
负责人：
平井誉主在
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の一つの柱として、3次元ディラック電子系の代表例であるビスマスの薄膜試料に円偏光パルスを照射した際に生じるスピン流の起源について解明することが挙げられる。一昨年度及び昨年度はビスマス薄膜に中赤外の円偏光パルス(ポンプ光)を照射し、光励起された状態をテラヘルツパルス(プローブ光)の偏光回転を通して観測するという、いわゆるポンプ・プローブ測定を行うための実験系の構築、データの取得に取り組んだ。実験の結果、励起パルスのヘリシティに依存するような偏光回転が励起パルス照射下においてのみ観測された。これは円偏光が時間反転対称性を破る性質を持つことに由来する応答であり、冒頭に述べたスピン応答とも関連していていると考えられる実験結果である。プローブ光の偏光回転はテラヘルツ帯における異常ホール効果に対応する現象だが、異常ホール効果の度合い(異常ホール伝導度)が励起光強度ではなく励起光電場強度(すなわち励起強度のルート)に比例するような強度依存性を見せた点も極めて興味深い。特殊な強度依存性と理論計算との比較によって中赤外光がディラック電子を共鳴的に駆動していることに由来する性質ではないかと考えられたが、その性質についてはまだ明らかになっていない部分が多かった。そこで本年度は昨年度身に着けた数値計算を含む理論計算の手法を駆使し、理論物理の共同研究者と共同し円偏光とディラック電子の共鳴的な結合について考察を進めた。その結果、ワイル点のようなトポロジカルに非自明なノードが共鳴点付近においても現れ、そのトポロジカルチャージは通常のワイル点の2倍である、「フロッケ二重ワイル状態」ともいうべき状態が理論的には実現しうることが明らかになった。さらに円偏光を楕円偏光にしたりディラック電子に異方性を導入した場合の二重ワイル点の振る舞いについても理解を押し進めた。

In this study, one-dimensional and three-dimensional electrical engineering is a representative example of the thin film system. Polarizing light is used to illuminate the source of the flow. In the last year and the last year, in the thin film, the polarizing light was illuminated, and the polarizing light was returned to the polarization. in the last year and the last year, the polarizing light was illuminated, and the polarizing effect was obtained. To compare the results, to improve the dependence of the polarizing light on the polarizing effect, to stimulate the intensity of the light, to illuminate the light, to increase the intensity of light. The reason for reversing the polarizing light in the time of polarization is to answer the question, and take the opportunity to explain the results of the test. The effect of polarizing light on the ratio of optical field intensity to the intensity of the optical field is very sensitive to the dependence of the optical field intensity on the ratio of the optical field intensity to the intensity of the optical field. The calculation of special strength dependence theory shows that there are significant differences in the distribution of light and electricity in the system. The cause of the problem is that there are significant differences in the performance of the system. In the course of the current year and last year, we have conducted a comprehensive study on the combination of theoretical calculation and theoretical physics, which has led to the joint study of polarized light and electrical engineering. The results, the results, the results and the results. The polarizer is sensitive to the polarizer, the polarizer, the electronic device, the double beam, the vibrator, the vibrator, the polarizer, the polarizer.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

強磁性ワイル半金属Co3Sn2S2のディラック電子相における円偏光誘起テラヘルツ異常ホール効果

铁磁Weyl半金属Co3Sn2S2狄拉克电子相中圆偏振引起的太赫兹反常霍尔效应

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
小川和馬;吉川尚孝;平井誉主在;藤原宏平;池田絢哉;塚﨑敦;奥村駿;岡隆史;島野亮
通讯作者：
島野亮

3次元Dirac電子系ビスマスの円偏光誘起異常Hall効果とFloquet二重Weyl状態

铋3D狄拉克电子系统中圆偏振引起的反常霍尔效应和Floquet双Weyl态

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
平井誉主在;吉川尚孝;河口真志;林将光;奥村駿;岡隆史;島野亮
通讯作者：
島野亮

Circularly polarized light-induced terahertz anomalous Hall effect of three-dimensional Dirac electrons in bismuth

铋中三维狄拉克电子的圆偏振光诱导太赫兹反常霍尔效应

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yoshua Hirai;Naotaka Yoshikawa;Masashi Kawaguchi;Masamitsu Hayashi;Shun Okumura;Takashi Oka;and Ryo Shimano
通讯作者：
and Ryo Shimano

Terahertz anomalous Hall effect in the light-driven Dirac electrons in bismuth

铋中光驱动狄拉克电子的太赫兹反常霍尔效应

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yoshua Hirai;Naotaka Yoshikawa;Masashi Kawaguchi;Masamitsu Hayashi;Shun Okumura;Takashi Oka;and Ryo Shimano
通讯作者：
and Ryo Shimano

円偏光励起による i Bi 薄膜からのテラヘルツ波放射の温度依存性

圆偏振激发 iBi 薄膜太赫兹波发射的温度依赖性