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-13秒の光で 物質を制御する - 東京大学 大学院理学系研究科・理学部"> info_outline 重要なお知らせ search search facebook twitter youtube instagram spotify languageEnglish mode_of_travelアクセス forward_to_inboxお問い合わせ diversity_2社会貢献 handshake寄付のご案内 News Press Releases News 受賞・表彰 お知らせ Features 理学部ニュース リガクル YouTube Events サイエンスギャラリー イメージバンク 理学系について 研究科長からのご挨拶 憲章 組織 機構図・役職 窓口一覧(学内限定) 研究者 共有施設 理学図書館 小柴ホール・共通講義室 歴史 ロゴ 理学部概要・パンフレット 会議資料 教授会議事録 会議資料サイト(学内限定) 研究 最新の研究成果 専攻紹介 附属施設紹介 素粒子物理国際研究センター 研究倫理 入学案内 学部 アドミッションポリシー 学士入学 GSC 学部研究生 学部聴講生 奨学金 大学院 アドミッションポリシー 修士課程 博士課程 GSGC 外国人特別選考 外国人研究生 大学院研究生 特別聴講学生 奨学金 教育 学部教育 お知らせ 学科紹介 カリキュラム・ディプロマポリシー 教育プログラム 科目ナンバリング 授業評価アンケート 大学院教育 お知らせ 専攻紹介 カリキュラム・ディプロマポリシー 教育プログラム 産学連携プラットフォーム 科目ナンバリング 国際 ダブルディグリープログラム 受入れプログラム 学生の声 UTRIP GSC GSGC その他プログラム 派遣プログラム 学生の声 SVAP UGRASP GRASP その他プログラム 支援 奨学金・経済的支援 就職情報・キャリア支援 キャンパスライフ 保健センター 学生支援室 育児支援室・休養室 ハラスメント相談体制 ダイバーシティ＆インクルージョン 男女共同参画室 バリアフリー支援室 国際支援 留学生 外国人研究者・教員 在学生向け留学情報 研究者の海外派遣情報 グローバル化支援(学内) ETHZとの戦略的パートナーシップ(SPUR) 研究科支援 研究支援総括室 情報システムチーム 技術部 広報室 環境と安全 環境安全管理室 放射線管理室 研究資金 卒業生・修了生 同窓会 各種証明書交付申請のご案内 person 訪問者別 edit_note受験生 apartment在学生 location_city駒場生 school卒業生 lab_research教職員・研究者 video_camera_frontメディア JP EN person訪問者別 受験生 News 重要なお知らせ Press Releases 受賞・表彰 理学部ニュース リガクル YouTube Events サイエンスギャラリー 理学系について 理学図書館 小柴ホール・共通講義室 理学部概要・パンフレット 研究 最新の研究成果 入学案内（学部） アドミッションポリシー 学士入学 GSC 学部研究生 学部聴講生 奨学金 入学案内（大学院） --> 入学案内（大学院） アドミッションポリシー 修士課程 博士課程 GSGC 外国人特別選考 外国人研究生 大学院研究生 特別聴講学生 奨学金 学部教育 学科紹介 カリキュラム・ディプロマポリシー 教育プログラム 大学院教育 専攻紹介 カリキュラム・ディプロマポリシー 教育プログラム 産学連携プラットフォーム 国際プログラム（受け入れ） 学生の声 UTRIP GSC GSGC その他プログラム 国際プログラム（派遣） 学生の声 SVAP UGRASP GRASP その他プログラム 支援 奨学金・経済的支援 就職情報・キャリア支援 保健センター 学生支援室 育児支援室・休養室 ハラスメント相談体制 男女共同参画室 バリアフリー支援室 留学生 社会貢献 社会貢献 在学生 News 重要なお知らせ Press Releases 受賞・表彰 理学部ニュース リガクル YouTube Events サイエンスギャラリー イメージバンク 理学系について 窓口一覧(学内限定) 理学図書館 小柴ホール・共通講義室 ロゴ 研究 最新の研究成果 入学案内 アドミッションポリシー 学部教育 お知らせ 大学院教育 --> 大学院教育 お知らせ 教育プログラム 産学連携プラットフォーム 国際プログラム 学生の声 SVAP UGRASP GRASP その他プログラム 支援 奨学金・経済的支援 就職情報・キャリア支援 保健センター 学生支援室 育児支援室・休養室 ハラスメント相談体制 男女共同参画室 バリアフリー支援室 留学生 研究支援総括室 情報システムチーム 技術部 放射線管理室 研究資金 社会貢献 社会貢献 卒業生・修了生 同窓会 各種証明書交付申請のご案内 駒場生 News 重要なお知らせ Press Releases 受賞・表彰 理学部ニュース リガクル YouTube Events サイエンスギャラリー イメージバンク 理学系について 理学図書館 小柴ホール・共通講義室 理学部概要・パンフレット 研究 最新の研究成果 入学案内 アドミッションポリシー（学部） 学士入学 奨学金 学部・大学院教育 学科紹介（ガイダンス情報等） カリキュラム・ディプロマポリシー 教育プログラム 国際プログラム 学生の声 SVAP UGRASP その他プログラム 支援 奨学金・経済的支援 就職情報・キャリア支援 保健センター 学生支援室 育児支援室・休養室 ハラスメント相談体制 男女共同参画室 バリアフリー支援室 留学生 社会貢献 卒業生 News 重要なお知らせ Press Releases 受賞・表彰 理学部ニュース リガクル YouTube Events サイエンスギャラリー イメージバンク 理学系について 理学図書館 小柴ホール・共通講義室 研究 最新の研究成果 社会貢献 社会貢献 卒業生・修了生 同窓会 各種証明書交付申請のご案内 寄付のご案内 基金紹介 寄附金の活用事例 寄付者からのコメント 教職員・研究者 News 重要なお知らせ Press Releases 受賞・表彰 理学部ニュース リガクル YouTube Events サイエンスギャラリー 理学系について 窓口一覧(学内限定) 理学図書館 小柴ホール・共通講義室 ロゴ 理学部概要・パンフレット 会議資料サイト(学内限定) 研究 最新の研究成果 支援 奨学金・経済的支援 保健センター 育児支援室・休養室 ハラスメント相談体制 男女共同参画室 バリアフリー支援室 外国人研究者・教員 グローバル化支援(学内) 研究支援総括室 情報システムチーム 技術部 広報室 環境安全管理室 放射線管理室 研究資金 社会貢献 社会貢献 寄付のご案内 基金紹介 寄附金の活用事例 寄付者からのコメント メディアの方 News Press Releases 受賞・表彰 理学部ニュース リガクル YouTube サイエンスギャラリー イメージバンク 研究 最新の研究成果 社会貢献 社会貢献 その他 お問い合わせ list メニュー News Press Releases News 受賞・表彰 お知らせ Features 理学部ニュース リガクル YouTube Events サイエンスギャラリー イメージバンク 理学系について 研究科長からのご挨拶 憲章 組織 機構図・役職 窓口一覧(学内限定) 研究者 共有施設 理学図書館 小柴ホール・共通講義室 歴史 ロゴ 理学部概要・パンフレット 会議資料 教授会議事録 会議資料サイト(学内限定) 研究 最新の研究成果 専攻紹介 附属施設紹介 素粒子物理国際研究センター 研究倫理 入学案内 学部 アドミッションポリシー 学士入学 GSC 学部研究生 学部聴講生 奨学金 大学院 --> 大学院 アドミッションポリシー 修士課程 博士課程 GSGC 外国人特別選考 外国人研究生 大学院研究生 特別聴講学生 奨学金 教育 学部教育 お知らせ 学科紹介 カリキュラム・ディプロマポリシー 教育プログラム 科目ナンバリング 授業評価アンケート 大学院教育 お知らせ 専攻紹介 カリキュラム・ディプロマポリシー 教育プログラム 産学連携プラットフォーム 科目ナンバリング 国際 ダブルディグリープログラム 受入れプログラム 学生の声 UTRIP GSC GSGC その他プログラム 派遣プログラム 学生の声 SVAP UGRASP GRASP その他プログラム 支援 奨学金・経済的支援 就職情報・キャリア支援 キャンパスライフ 保健センター 学生支援室 育児支援室・休養室 ハラスメント相談体制 ダイバーシティ＆インクルージョン 男女共同参画室 バリアフリー支援室 国際支援 留学生 外国人研究者・教員 在学生向け留学情報 研究者の海外派遣情報 グローバル化支援(学内) ETHZとの戦略的パートナーシップ(SPUR) 研究科支援 研究支援総括室 情報システムチーム 技術部 広報室 環境と安全 環境安全管理室 放射線管理室 研究資金 卒業生・修了生 同窓会 各種証明書交付申請のご案内 diversity_2社会貢献 mode_of_travelアクセス forward_to_inboxお問い合わせ handshake寄付のご案内 JP EN JP EN 理学部ニュース ホーム News Features 理学部ニュース 理学のススメ 第14回 10-13秒の光で 物質を制御する ~ 大学院生からのメッセージ~10-13秒の光で物質を制御する 小川 和馬 Kazuma Ogawa 物理学専攻博士課程1年生 出身地神奈川県 出身高校片山学園高等学校 出身学部東京大学理学部 1秒のわずか10兆分の1という短い時間の光を用いて物質を超高速に制御できるのか？私が光物性物理の分野に興味を持ち始めたのは，このような高速性を追求した光を用いる世界が魅力的だと感じたからだ。光物性の分野では頻繁に「ポンプ・プローブ」と呼ばれる手法が用いられるが，これは光を照射して物質を励起（ポンプ）し，別の光でその状態を観測（プローブ）することを意味する。用いる光はレーザーから出射される光パルスであり，100 fs (10-13 s)程度の時間の短さのものである。つまり，ポンプ・プローブ法は，目には見えない一瞬の速さの光で物質を駆動し，そのタイムスケールでの変化を測定できる優れた手法である。物質を触らずに遠隔で光を当てるだけで物性を制御/観測するこの技術に私は今でも感心している。 私が行う研究は磁性ワイル半金属を対象としたものだ。ワイル半金属とは，その特殊な電子状態によって，通常の金属や半導体とは異なる特有の電磁気応答が発現する。中でも磁性ワイル半金属は磁石のような何かしらの磁気秩序を保有しているワイル半金属のことであり，磁化と電磁気応答が特殊な相互作用を示すことが多い。例えば，永久磁石のような強磁性体に磁化と垂直な向きに電流を流すと，電流と磁化とは垂直に電界が生じる。これは異常ホール効果と呼ばれ，物性物理学でよく知られている。磁性ワイル半金属ではこの異常ホール効果が，その特殊な電子状態によって，桁違いに大きくなる傾向がある。私が研究に用いている磁性ワイル半金属Co3Sn2S2も物質最大級の異常ホール効果が報告されている。近年では，このような物質の省電力デバイスや量子コンピュータなどへの応用が期待されており，その特殊な物性を制御する研究が盛んに進められている。 光照射によって磁性ワイル半金属の電子状態を制御している模式図（上）と Co3Sn2S2薄膜の磁化を照射する光の偏光によって制御したことを示す磁気光学像（下）。N. Yoshikawa, K. Ogawa et al., Commun. Phys., 5, 328 (2022) のデータから作成 そこで私の研究では，目では見えない中赤外光領域の円偏光の超短パルスを用いて磁性ワイル半金属Co3Sn2S2の薄膜を光制御することを目指した。直線偏光では光の進行方向に対して垂直なある一方向に電場が振動し電磁波として伝搬する一方で，円偏光は電場の振動方向が，光の進行方向に対して垂直な面内で一定の速さで回転している光のことを言う。また，円偏光にはこの振動方向が回転する向きによって，右回り円偏光と左回り円偏光の2種類のヘリシティがある。Co3Sn2S2薄膜は面直方向に磁化を持つ強磁性体であるが，中赤外光を照射すると，偏光に応じて照射領域の磁化を制御できることが，磁気光学イメージングを通して判明した（図）。これは磁性ワイル半金属の磁化を光だけで不揮発的に制御した初めての実験例であり，その特殊な電子状態がもたらす特異な電気的あるいは磁気的特性を光で制御できることを意味している。現在は，この光技術を応用し，磁性ワイル半金属特有の性質を調べる研究に取り組んでいる。このような超高速な光を用いた物性物理の研究から，私たちの身の回りの自然科学の理解が進み，デバイスなどの応用につながるだろう。     理学部ニュース2023年7月号掲載   理学のススメ> News Press Releases 2024年 2023年 2022年 2021年 News 受賞・表彰 2024年 2023年 2022年 2021年 総長賞・学修奨励賞・研究奨励賞 受賞者一覧 お知らせ Features 理学部ニュース トピックス 2024年 2023年 2022年 2021年 理学エッセイ 理学のタマゴ 理学のススメ 未来へのとびら 理学の研究者図鑑 理学の謎 １+１から∞の理学 学部生に伝える研究最前線 理学の本棚 学生支援室よりみなさんへ・男女共同参画委員会よりみなさんへ 温故知新 英語で伝える科学 理学部見聞録 リガクル YouTubeチャンネル Events 理学部公開講演会 オープンキャンパス 高校生講座 女子中高生イベント 東京大学理学部ホームカミングデイ サイエンスカフェ 臨海実験所 植物園本園・分園 木曽観測所 過去に開催したイベント イベント通知メールの登録 サイエンスギャラリー イメージバンク 全て 建物 人 歴史 設備 教育 研究 物理学専攻 天文学専攻 地球惑星科学専攻 化学専攻 生物化学専攻 生物科学専攻 臨海実験所 植物園 地殻化学実験施設 天文学教育研究センター 数理科学研究科 学務からのお知らせ News Press Releases News 受賞・表彰 お知らせ Features 理学部ニュース リガクル YouTube Events サイエンスギャラリー イメージバンク 理学系について 研究科長からのご挨拶 憲章 組織 機構図・役職 窓口一覧(学内限定) 研究者 共有施設 理学図書館 小柴ホール・共通講義室 歴史 ロゴ 理学部概要・パンフレット 会議資料 教授会議事録 会議資料サイト(学内限定) 研究 最新の研究成果 専攻紹介 附属施設紹介 素粒子物理国際研究センター 研究倫理 入学案内 学部 アドミッションポリシー 学士入学 GSC 学部研究生 学部聴講生 奨学金 大学院 --> 大学院 アドミッションポリシー 修士課程 博士課程 GSGC 外国人特別選考 外国人研究生 大学院研究生 特別聴講学生 奨学金 教育 学部教育 お知らせ 学科紹介 カリキュラム・ディプロマポリシー 教育プログラム 科目ナンバリング 授業評価アンケート 大学院教育 お知らせ 専攻紹介 カリキュラム・ディプロマポリシー 教育プログラム 産学連携プラットフォーム 科目ナンバリング 国際 ダブルディグリープログラム 受入れプログラム 学生の声 UTRIP GSC GSGC その他プログラム 派遣プログラム 学生の声 SVAP UGRASP GRASP その他プログラム 支援 奨学金・経済的支援 就職情報・キャリア支援 キャンパスライフ 保健センター 学生支援室 育児支援室・休養室 ハラスメント相談体制 ダイバーシティ＆インクルージョン 男女共同参画室 バリアフリー支援室 国際支援 留学生 外国人研究者・教員 在学生向け留学情報 研究者の海外派遣情報 グローバル化支援(学内) ETHZとの戦略的パートナーシップ(SPUR) 研究科支援 研究支援総括室 情報システムチーム 技術部 広報室 環境と安全 環境安全管理室 放射線管理室 研究資金 卒業生・修了生 同窓会 各種証明書交付申請のご案内 寄付のご案内 基金紹介 寄付金の活用事例 寄付者からのコメント 社会貢献 --> 社会貢献 公募 アクセス お問い合わせ 撮影・取材について ポリシー サイトマップ facebook twitter YouTube instagram spotify © 2024 東京大学 大学院理学系研究科 広報委員会 ↑