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Solid State Spectroscopy Group

Last-modified: 2020-08-19 (水) 15:49:50

京都大学大学院理学研究科物理学・宇宙物理学専攻
光物性研究室

※英語ページはこちら/Go to the English page

 
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光物性研究室で一緒に研究しませんか?

修士課程入学希望者は田中または中とコンタクトをとってください。随時見学/相談大歓迎です。田中の連絡先は、075-753-3756、kochan(アット)scphys.kyoto-u.ac.jp です。 気軽にアポをとって、研究内容を聞いてください。

 

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ローレンツ祭特設ページを公開しました。

  • ローレンツ祭当日(6/13)の研究室紹介は17:00-17:30に行います。
    また13:00-17:00の時間帯においても、Zoomにて院生による簡単な研究紹介や質問回答を行います。
    光物性に興味のある方、大学院生活について知りたい方など、どなたでもお気軽にご参加ください。
    17:30以降は雑談します。
 

研究室紹介の特設ページを公開しました。動画もたくさんおいてあるのでご覧ください

平成29年度から大型プロジェクトが始まりました

光物性研究室の研究成果が評価され、2つの大型研究プロジェクト(それぞれ5年間)が進んでいます。

 

日本学術振興会 科学研究費(S) 「テラヘルツ高強度場物理を基盤とした非線形フォトエレクトロニクスの新展開」

  • 高強度電場と固体との相互作用に着目した研究プロジェクトです。固体からの高次高調波発生やフロッケ状態生成などの新規な物理現象の解明に挑みます。首都大学東京、横浜国立大学との共同研究です。

JST ACCEL プログラム「半導体を基軸としたテラヘルツ光科学と応用展開」

 

前者は、高強度場物理の舞台としてテラヘルツ〜赤外領域を選び、新規な現象の探索にチャレンジするテーマです。後者は、光物性物理学の立場から新しいテラヘルツ半導体の制御手法を生み出し、誰もが使えるテラヘルツシステムの構築につなげようとする野心的なテーマです。どちらも、世界的な意味でフロントラインの研究です。一緒に研究しませんか?

 

質問や問い合わせはいつでも田中耕一郎(kochan(アット)scphys.kyoto-u.ac.jp )までどうぞ。

 
 

研究室最新動向 --What's new?--

2020

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  • 動的対称性が高強度光場下における固体の光学現象を支配していることを明らかにしました
    永井君(D2)の論文がNature系の雑誌であるCommunications Physicsに掲載されました。おめでとう!! 我々の研究室では、強いレーザー光は光と物質が一体となった状態を作り出すことや新たな機能を創出を目指して、高強度レーザー光と固体との相互作用を研究しています。ここで重要なキーワードが「動的対称性」と呼ばれる新たな概念です。この「動的対称性」は理論的に提案されていましたが、固体における実験的検証はほとんどありませんでした。我々は赤外域の高強度レーザー光を物質に照射し、その状態において現れる動的対称性を光散乱過程の系統的な研究により検証しました。(2020/8/20)
    Communications Physics 3, 137 (2020).
    https://www.nature.com/articles/s42005-020-00399-x

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  • 東京都立大学柳研究室との共同研究がNano Letters誌に出版されました!
    カーボンナノチューブの高次高調波について、その電子構造やキャリアドープ量を制御することで高次高調波のスペクトル・強度を制御することに成功しました。東京都立大学のグループは試料やデバイス作製を担当し、京都大学で高次高調波発生の実験を行いました。D2の永井君、内田特定助教および田中が高次高調波測定・理論計算・考察等で貢献しました。高調波強度を桁に渡って変えることに成功した面白い結果です。是非、論文をご覧ください。(2020/7/30)
    https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.0c02717
 

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  • 光の軌道角運動量を擬似プラズモンに転写することに成功: 光が偏光回転に由来するスピン角運動量を持つことは古くから知られており、光と物質の相互作用においてやり取りされることは良く知られています。近年の研究によって光は波面の回転に由来する軌道角運動量を持つことが明らかになりましたが、物質とのやり取りに関しては未解明な点が多いのが現状です。 光物性研究室は、テラヘルツ領域の光と波長以下の溝を持つ金属円盤(メタマテリアル)を用い、光の軌道角運動量が擬似プラズモンに転写される様子を可視化しました。これは本研究室が開発した「テラヘルツ近接場顕微鏡」によって初めて可能になった実験です。このような光の軌道角運動量は光の新しい自由度として光通信や量子情報分野での応用が検討されており、本成果により新しい光科学技術の発展が期待されます。平岡君、森本君の修論の成果をもとに、有川君が最後の仕上げを行い、Science Advances誌に発表しました。画期的な成果として、自信を持って世に送り出す成果です。(2020/6/13)
    Science Advances 6, eaay1977 (2020).
    https://doi.org/10.1126/sciadv.aay1977

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  • ダイヤモンドの励起子と自由キャリアの詳細釣り合いを解明: 市井智章君が中心となって進めたダイヤモンドの光励起状態の研究成果がApp. Phys. Letts.誌に掲載されました。ダイヤモンドの励起子は室温でも安定に存在するために、常温におけるデバイスの動作を考える際にも「励起子」の存在は無視できません。このような計測には、キャリアドープするための光ポンプとキャリアの束縛状態を明らかにできるテラヘルツプローブを同時に行う必要があります。しかし、ダイヤモンドは極紫外域にバンドギャップがあると同時に励起子束縛エネルギーも大きいことから、実験的な困難が存在しました。市井君は広帯域テラヘルツ時間領域分光法を用いることで、平衡定数の精密測定に成功しました。この論文は内容が評価されて、"Featured Article" に選ばれています。おめでとう。(2020/6/9)
    Applied Physics Letters 116, 231102 (2020).
    DOI:https://doi.org/10.1063/5.0006993
  • 4回生(新年度M1)の高橋くんが国際学会Hasselt Diamond Workshop 2020 - SBDD XXVでポスター賞を受賞しました。おめでとうございます。(2020/3/13)
 
  • 特定助教の内田くんが主導して行った固体の高強度光科学に関する研究が Physcal Review B 誌 に掲載されました。高次高調波が発生しているような強いパルス光が固体に照射されている状況で、フォノンを生み出すような非線形相互作用がどのようになっているかを系統的に調べた研究です。照射光の周波数が電子状態に対して完全に非共鳴な状況で、フォノンを駆動する力に限界値が存在することを見出しました。2バンドモデルですが、実験データを再現する理論も提示しています。内田くんの自信作です。(2020/3/5)
    Physical Review B 101, 094301(2020).
    https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.101.094301
 
  • 博士課程の市井くんが主導して行ったiCeMS北川研究室との共同研究がCommunications Chemistry 誌に掲載されました。オープンアクセスですので皆さんご覧ください。ナノ細孔には通常の水とは異なる状態の水が存在することを明らかにしました。(2020/2/7)
    "Observation of an exotic state of water in the hydrophilic nanospace of porous coordination polymers"
    Communications Chemistry 3, 16 (2020).
    https://www.nature.com/articles/s42004-020-0262-9
     

2019

  • 固体の高次高調波の解説記事を「固体物理」誌に書きました。(2019/12/10)
    「固体における極端非線形光学―高次高調波発生の光物性―」 固体物理 Vol.54 No.11 (通巻645号) 2019. 特集号  高強度テラヘルツ・赤外パルスが拓く非平衡物性
    別刷がまだありますのでご希望の方は田中耕一郎までご連絡ください。
     
  • 固体の高次高調波の論文の第二弾がNature Communications誌に掲載されました。 (2019/11/30)
    "Interband resonant high-harmonic generation by valley polarized electron-hole pairs"
    Nature Communications 10, 3709 (2019).
    https://www.nature.com/articles/s41467-019-11697-6
     
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  • 恒例の合同研究会を琵琶湖で開催しました。(2019/06/14-15)
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  • 本研究室の市井智章さんが国際学会Optical Terahertz Science and TechnologyにおいてBest Poster Awardを受賞しました。おめでとうございます!(2019/03/15)
     
  • 田中耕一郎教授に、応用物理学会から第20回光・量子エレクトロニクス業績賞(宅間宏賞)が授与されることが決まりました。おめでとうございます!!(2019/02/01)
    応用物理学会当該ホームページ: https://www.jsap.or.jp/takuma-award/recipients/recipients20

https://www.jsap.or.jp/takuma-award/recipients/recipients20

 
  • 固体の高次高調波の論文を投稿しました。吉川君と行なった高次高調波の論文を投稿しました。アーカイブをあげましたので、よかったら読んでください。 (2019/02/11)
    http://arxiv.org/abs/1902.03421
     

2018

  • レンヌ大学のCollet教授たちとの共同研究が論文になりました。光で磁性変化が起きることで有名なスピンクロスオーバー錯体[Fe(phen)2(NCS)2] に関する研究です。2018年にCollet教授たちが京大でTHz分光した結果を赤外分光、DFTの研究と組み合わせた論文です。
    https://link.springer.com/article/10.1140%2Fepjb%2Fe2018-90553-2
     
  • 田中耕一郎教授に、2018年度(第64回)の仁科記念賞が授与されることが決まりました。田中教授がこれまで進められてきた「固体におけるテラヘルツ極端非線形光学の開拓」が受賞対象です。おめでとうございます!!(2018/11/09)
    仁科記念賞ホームページ: http://www.nishina-mf.or.jp/prize.html
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  • 今年は東大の石川先生に集中講義をお願いしました。勉強になりました。(2018/11/28-30)
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  • 秋の遠足。六甲山に登り、有馬温泉でゆったりしました。晴れて爽やかな日でした。(2018/11/04)
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  • 研究室メンバーと留学生のKen君で嵐山の観光に行きました。(2018/06/24)
    写真は嵐山の竹林にて。
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  • 研究室ピクニックで田中先生の山小屋に行きました。(2017/5/12-13)
    山登り、バーベキュー、いちご狩りなど、楽しい二日間でした。
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2017

  • 研究室メンバーで海住山寺にピクニックに行きました。 ベルサイユ大学のバージョンさんも一緒に行きました。(2017/11/13)
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  • 昨年研究室に滞在したデンマーク工科大学のアベベ君の論文が出版されました。 高強度THz光によるSiの衝突イオン化の研究です。ぜひご覧あれ!(2017/11/1)

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/aa936b/pdf

 
  • 研究室メンバーで早池峰山に登りました。(2017/9/20)
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  • 研究室のメンバーで石川県の白山へ登山に行きました。(2017/7/15,16)
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  • 恒例の合同研究会が開催され、盛んな議論が交わされました。(2017/6/16,17)
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  • 森本君、有川君が進めて来たTHz領域の光渦とその縮小 に関する論文がOptics Expressに掲載されました。 (2017/06/10)
     
    URL: https://doi.org/10.1364/OE.25.013728
     
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  • 吉川君が中心となって進めて来た単一原子層物質の高次高調波発生に関する論文が、 Scienceに掲載されました。理論パートは玉谷君が頑張ってくれました。 これからの研究室の研究の方向性を示す重要な結果です。正直に嬉しいです。(2017/05/19)
     
    URL: https://doi.org/10.1126/science.aam8861
     
    京大のニュースにも取り上げられました。 http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2017/170519_4.html
     
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    内田君が作ってくれた力作のイメージ図です。内田君はすごい。
     
  • Lorentz祭がありました.(2017/5/19)
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    多くの方にご訪問頂きました!光物性研究室の雰囲気とかき氷のおいしさがわかって頂けたと思います.
     
  • 研究室ピクニックで田中の山小屋に行きました(2017/4/28,29)
    バーベキュー、天ぷらが美味しかったです。山桜が見事でした。
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2016

 
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  • 内田君、廣理iCeMS准教授が中心となってすすめたGaAsにおけるTHz光ドレスド状態の論文が出版されました。東大物性研の秋山准教授、Princeton大のPfeiffer教授、West教授との共同研究です。サブサイクルの中での非線形効果を見た研究になっています。(2017/5/11)
    DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.277402
     
  • 秋のピクニック(2016/11/23)
    嵐山を散策後、八つ橋作り体験をしました。写真は二尊院にて。
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  • 東大の秋山先生の特別講義があります(2016/7/6-8)

以下で資料のダウンロードができます。 ダウンロードパスワードは講義で紹介されます。

 

URL:http://15.gigafile.nu/0713-2bc0aaa0654b98ff3943f50b25a3e512

 

スライドの一部は下記からダウンロードできます。zipで圧縮されています。 他に公開はしないでください。(7/8追加しました)

 

URL:http://11.gigafile.nu/0715-f32b9a103cd8f21592ca54d8d75186769

 

レポート課題は下記の通りです。 7月31日までに田中耕一郎に提出してください。

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  • 研究室遠足で田中の山小屋に行きました(2016/5/21,22)
    バーベキューが美味しかったです。クラシックカーのイベントもありました。麻雀卓の設置完了。
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2015

  • 農学部小川先生との共同研究がAppl. Phys. Lett.誌に掲載されました。
    これは、光物性研究室で10年ほど前に開発し、特許などを取得したTHz-ATRをもちいた研究です。バイオの世界にどこまで迫れたか、見てください!(2015/6/24)
    雑誌:Appl. Phys. Lett. 106, 253701 (2015).
     
    URL:http://dx.doi.org/10.1063/1.4922918
     
  • 留学生歓迎で大文字に登りました。(2015/6/24)
    蒸し暑!これこそ京都の夏。
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  • 恒例の合同研究会を琵琶湖で行いました。(2015/6/5,6)
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  • 研究室遠足で田中の山小屋に行きました(2015/5/23,24)
    バーベキューが美味しかったです。
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  • 研究室に新しいメンバーがきました!(2015/4/1)
    M1に4人、4回生に4人、中村さんが秘書さんとしてこられました。 これからよろしくお願いします。
     
 

2014

  • iCeMSでの共同研究が出版さました。
    これは、ナノメーターサイズの細孔が規則的に並んでいるPorus Coorination Polymer (PCP)とよばれる材料へのメタノール分子の吸着をテラヘルツ近接場顕微鏡をもちいたセンシングでとらえたものです。iCeMS/工学研究科の北川進先生のグループとの共同研究となっています。
    URL: http://www.opticsinfobase.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-22-9-11061&id=284314
 
 

2013

 
 
 
  • 吉川君が中心となってまとめた量子ドットのBlinkingに関する論文が、Phys. Rev. B に 掲載されました。早稲田の青木さんと化学研究所の金光研究室との共同研究です。お祝いに向井、吉川、田中の3名でお寿司に行きました。(2013/10/31) URL:http://prb.aps.org/abstract/PRB/v88/i15/e155440
 
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  • 篠北君、廣理助教が中心となってすすめたGaAs量子井戸におけるTHz誘起発光現象の論文が出版されました。東大物性研の秋山准教授、Princeton大のPfeiffer教授、West教授との共同研究です。editor's suggestionに選ばれています。(2013/8/10)
    URL:http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.111.067401
 
 
 
  • 今年の合同研究会(京大、阪大)は滋賀県で開催され、活発な議論がなされました。 (2013.5月)
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  • 遠足は六甲山に行きました。 (2013.5月)
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  • 今年は OTST2013 というTHz関連の国際会議を主催しました。皆さんのがんばりで大変良い会議が主催できたと自負してます。 (2013.4月)
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  • 桜はきれいでした。 (2013.4月)
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2012

 
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  • iCeMS研究員 F. Blanchard 博士が中心にすすめていたTHz近接場顕微鏡によるメタマテリアルの解析の論文がOpticsExpress誌に掲載されました。自由にアクセスできますので下記のアドレスで論文を見てください。特に、multimediaのタブにあげてある動画はぜひご覧あれ!(2012/8/20)
    URL: http://www.opticsinfobase.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-20-17-19395
 
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  • 横浜国大、大阪大学との共同研究で光物性研究室の高強度テラヘルツ光をもちいて強誘電体のフォノンの非調和性をとらえた論文がPhys. Rev. Lett.誌に掲載されました。
    URL: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.108.097401
 
  • 今年の合同研究会(京大、阪大)は高浜で開催され、活発な議論がなされました。 (2012.5月)
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  • 桜はきれいでした。 (2012.4月)
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  • 新学期が始まり、光物性研究室に新メンバーが加わりました。
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2011

 
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  • 廣理助教らの論文がNature Communications誌に掲載されました。
    H. Hirori, K. Shinokita, M. Shirai, S. Tani, Y. Kadoya, and K. Tanaka "Extraordinary Carrier Multiplication Gated by a Picosecond Electric Field Pulse", Nature commun. 2, 594(2011)(open access で自由に下記でダウンロードできます)

URL: http://www.nature.com/ncomms/journal/v2/n12/full/ncomms1598.html

 
  • iCeMSアグラゼ研との共同論文が掲載されました。
    Nobuyuki Magome, Giedrius Kanaporis, Nicolas Moisan, Koichiro Tanaka and Konstantin Agladze, "Photo-Control of Excitation Waves in Cardiomyocyte Tissue Culture" TISSUE ENGINEERING: Part A, Volume 17, Numbers 21 and 22, 2011
    DOI: 10.1089/ten.tea.2010.0745
 
  • 10月1日からポスドクとして渡邊浩博士が加わりました。
 
 
 
  • 今年の合同研究会(京大、阪大)は生駒で開催され、活発な議論がなされました。 (2011.4.15,16)
    P1010040.JPG
 
 
 
  • 新学期が始まり、光物性研究室に新メンバーが加わりました。

2010

 
 
  • OB会が開かれました。
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最新研究成果

光物性研究室で一緒に研究しませんか?

修士課程入学希望者は田中または中とコンタクトをとってください。見学/相談大歓迎です。田中の連絡先は、075-753-3756、kochan(アット)scphys.kyoto-u.ac.jp です。

上の「光物性研究室で一緒に研究しませんか?」のハイパーリンクをまず見てください。

 

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