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パルス光からガラスへのエネルギー移行をアト秒の時間精度で測定することに成功 〜光波で駆動する未来のエレクトロニクス実現に期待〜

2016/05/24

筑波大学計算科学研究センター 矢花一浩教授と佐藤駿丞学振特別研究員は、マックス・プランク量子光学研究所とルードビッヒ・マクシミリアン大学のアト秒研究チームとの共同研究により、光が物質に照射した時に非常に短い時間で起こる光から電子へのエネルギー移行を、アト秒技術を用いて調べることに成功しました。筑波大学の矢花教授らは本研究において、京コンピュータを用いた大規模計算機シミュレーションにより、光エネルギーが移行するメカニズムを原子スケールで解明しました。この成果は、将来実現が期待される、光波で駆動するエレクトロニクスにおいて有効な、光と物質の相互作用に関する知見を与えるものです。

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図:左から来る黄色い光が二酸化ケイ素の原子に照射し、各原子の  周りにいる電子を振動させる。この電子の動きが光波のエネルギーを吸収する。パルス光の終わりで、電子による吸収されたエネルギーは再び光波に戻る。この物質を通過した後の光波の時間波形を正確に測定し、アト秒の速さで変化する固体の電子の運動を、実時間観測することが可能になった。

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