2015年, 応用物理学会, 第37回優秀論文賞　　　　　　　　　　　　　　　
戸田泰則

Photoinduced Metal–Insulator Phase Separation Depending on the Conformational Order of Molecules in β-(BEDT-TTF)₂I₃
Kensho Nagata, Satoshi Tsuchiya, Koichi Nakagawa, Hiromi Taniguchi, Yasunori Toda
Journal of the Physical Society of Japan, 94, 4, Physical Society of Japan, 2025年04月15日
研究論文（学術雑誌）

Photoinduced quasiparticle dynamics of single CuO2 -layer Bi-based cuprates with out-of-plane disorder
T. Akiba, Y. Toda, S. Tsuchiya, M. Oda, T. Kurosawa, D. Mihailovic, T. Mertelj
Physical Review B, 109, 1, American Physical Society (APS), 2024年01月09日, ［査読有り］, ［責任著者］
研究論文（学術雑誌）

Ultrafast Pump–Probe Spectroscopy in Organic Dirac Electron Candidate α-(BETS)2I3
Satoshi Tsuchiya, Masato Katsumi, Ryuhei Oka, Toshio Naito, Yasunori Toda
Condensed Matter, 8, 4, 88, 88, MDPI AG, 2023年10月10日
研究論文（学術雑誌）, Photo-induced carrier dynamics were measured in the organic Dirac electron candidate α-(BETS)2I3 to investigate why resistivity increases below TMI = 50 K. We found a change in carrier dynamics due to an insulating gap formation below T′ = 50 K. On the other hand, the relaxation time and polarization anisotropy of the observed dynamics differ from those in the charge-ordering (CO) state of the isostructural salt α-(ET)2I3. Based on the difference, it can be concluded that the insulating phase has a different origin than the CO state.

Effects of Molecular Substitution in Organic Conductors α-(ET)₂I₃ and α-(STF)₂I₃ Studied by Polarized Femtosecond Spectroscopy
Satoshi Tsuchiya, Naoki Kanai, Ryuhei Oka, Toshio Naito, Yasunori Toda
Journal of the Physical Society of Japan, 92, 9, 094703/1, 7, Physical Society of Japan, 2023年09月15日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Ultrafast Optical Spectroscopy in the Normal State of Organic Superconductor \(\beta \)-(BEDT-TTF)₂I₃
Satoshi Tsuchiya, Kensho Nagata, Hiromi Taniguchi, Yasunori Toda
Proceedings of the 29th International Conference on Low Temperature Physics (LT29), Journal of the Physical Society of Japan, 2023年05月22日
研究論文（国際会議プロシーディングス）

Optical vortex induced spatio-temporally modulated superconductivity in a high-T_c cuprate
Yasunori Toda, Satoshi Tsuchiya, Keisaku Yamane, Ryuji Morita, Migaku Oda, Tohru Kurosawa, Tomaz Mertelj, Dragan Mihailovic
Optics Express, 31, 11, 17537, 17537, Optica Publishing Group, 2023年05月10日, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
研究論文（学術雑誌）, We report an experimental approach to produce spatially localized photoinduced superconducting state in a cuprate superconductor using optical vortices with ultrafast pulses. The measurements were carried out using coaxially aligned three-pulse time-resolved spectroscopy, in which an intense vortex pulse was used for coherent quenching of superconductivity and the resulting spatially modulated metastable states were analyzed by the pump-probe spectroscopy. The transient response after quenching shows a spatially localized superconducting state that remains unquenched at the dark core of the vortex beam for a few picoseconds. Because the quenching is instantaneously driven by photoexcited quasiparticles, the vortex beam profile can be transferred directly to the electron system. By using the optical vortex-induced superconductor, we demonstrate spatially resolved imaging of the superconducting response and show that the spatial resolution can be improved using the same principle as that of super-resolution microscopy for fluorescent molecules. The demonstration of spatially controlled photoinduced superconductivity is significant for establishing a new method for exploring novel photoinduced phenomena and applications in ultrafast optical devices.

Probing uniform and nonuniform charge ordering with polarized femtosecond optical pulses in geometrically frustrated θ−(BEDT−TTF)2MZn(SCN)4(M = Rb,Cs )
K. Nakagawa, S. Tsuchiya, H. Taniguchi, Y. Toda
Physical Review Research, 5, 1, American Physical Society (APS), 2023年01月19日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Publisher Correction: Ultrafast beam pattern modulation by superposition of chirped optical vortex pulses.
Asami Honda, Keisaku Yamane, Kohei Iwasa, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
Scientific reports, 12, 1, 18674, 18674, 2022年11月04日, ［国際誌］
英語

Ultrafast beam pattern modulation by superposition of chirped optical vortex pulses.
Asami Honda, Keisaku Yamane, Kohei Iwasa, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
Scientific reports, 12, 1, 14991, 14991, 2022年09月02日, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, As an extension of pulse shaping techniques using the space-time coupling of ultrashort pulses or chirped pulses, we demonstrated the ultrafast beam pattern modulation by the superposition of chirped optical vortex pulses with orthogonal spatial modes. The stable and robust modulations with a modulation frequency of sub-THz were carried out by using the precise phase control technique of the constituent pulses in both the spatial and time/frequency domains. The performed modulations were ultrafast ring-shaped optical lattice modulation with 2, 4 and 6 petals, and beam pattern modulations in the radial direction. The simple linear fringe modulation was also demonstrated with chirped spatially Gaussian pulses. While the input pulse energy of the pulses to be modulated was 360 [Formula: see text]J, the output pulse energy of the modulated pulses was 115 [Formula: see text]J with the conversion efficiency of [Formula: see text] 32%. Demonstrating the superposition of orthogonal spatial modes in several ways, this ultrafast beam pattern modulation technique with high intensity can be applicable to the spatially coherent excitation of quasi-particles or collective excitation of charge and spin with dynamic degrees of freedom. Furthermore, we analyzed the Poynting vector and OAM of the composed chirped OV pulses. Although the ring-shaped optical lattice composed of OV pulse with topological charges of [Formula: see text] is rotated in a sub-THz frequency, the net orbital angular momentum (OAM) averaged over one optical period is found to be negligible. Hence, it is necessary to require careful attention to the application of the OAM transfer interaction with matter by employing such rotating ring-shaped optical lattices.

Ultrafast snapshot imaging at sub-GHz framerate by using recirculation filtering of ultrashort optical pulses
Asami Honda, Ryota Tamemoto, Keisaku Yamane, Masato Suzuki, Yasunori Toda, Takashige Omatsu, Ryuji Morita
Optics InfoBase Conference Papers, 2022年
研究論文（国際会議プロシーディングス）

Ultrafast snapshot imaging at sub-GHz framerate by using recirculation filtering of ultrashort optical pulses
Asami Honda, Ryota Tamemoto, Keisaku Yamane, Masato Suzuki, Yasunori Toda, Takashige Omatsu, Ryuji Morita
2022 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim, CLEO-PR 2022 - Proceedings, 2022年
研究論文（国際会議プロシーディングス）

Coherent quench of superconducting state using optical vortex pulses
Y. Toda, S. Tsuchiya, K. Yamane, R. Morita, M. Oda, T. Mertelj, D. Mihailovic
Proceedings of the 2022 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim, Optica Publishing Group, 2022年
研究論文（国際会議プロシーディングス）, Recently, topological lightwaves, represented by optical vortices, have become easily generated and are expected to have many novel applications. In this work, we report on coherent quench spectroscopy of a cuprate superconductor using optical vortex pulses to reveal the spatially modulated superconducting (SC) state. The transient response after quenching by the optical vortex pulse shows the spatially localized SC response that remains unquenched around the dark spot of the optical vortex. The spatially resolved imaging of the optical vortex-induced SC improves the spatial resolution in a similar principle to super-resolution microscopy.

Development of sub-Gfps ultrafast snapshot imaging system based on recirculation filtering of ultrashort optical pulses
Asami Honda, Keisaku Yamane, Masato Suzuki, Jin Kawaguchi, Yasunori Toda, Takashige Omatsu, Ryuji Morita
2022 Conference on Lasers and Electro-Optics, CLEO 2022 - Proceedings, 2022年
研究論文（国際会議プロシーディングス）

Enhancement of polarization anisotropy in ultrafast carrier dynamics by intramolecular excitation in the organic conductor κ-(BEDT- TTF)₂Cu(NCS)₂
K. Nakagawa, T. Sato, S. Tsuchiya, J. Yamada, Y. Toda
Europhysics Letters, 136, 5, 57001, 57001, IOP Publishing, 2021年12月01日
研究論文（学術雑誌）, Abstract

In this work, in order to investigate the origin of the anomalous polarization dynamics observed in the normal conducting state of the organic superconductor κ-(BEDT-TTF)₂Cu(NCS)₂, we performed optical pump probe measurements by varying the probe pulse energy from $\hbar\omega_{pr} = 1.44$ to 1.59 eV. We found that the polarization-dependent transient signal was most enhanced at ${\sim}1.51\ \text{eV}$ , which was close to the intramolecular excitation energy ${\sim}1.41\ \text{eV}$ of the BEDT-TTF molecules but is not exactly matched. This difference is linked to the formation of an energy gap at the Fermi energy at low temperatures, which results in an increase or decrease in pump-induced absorption between the states near the Fermi energy and the intramolecular excited states depending on probe polarization. In other words, the intramolecular excitation at 1.41 eV, which has a strong polarization dependence, serves as a probe of the dynamics involved in gap formation. A simple calculation shows that the size of the gap is ${\sim}0.20\ \text{eV}$ , which is close to that of the BEDT-TTF based Mott insulators. It is suggested that the gap arises from the phase-separated Mott state caused by photoinduced modulation of effective electron correlation.

Ultrafast dynamics of Mott-state quench and formation in strongly correlated BEDT-TTF molecular conductors observed by three-pulse pump probe spectroscopy
S. Tsuchiya, H. Taniguchi, J. Yamada, Y. Toda, D. Mihailovic, T. Mertelj
Physical Review B, 104, 11, American Physical Society (APS), 2021年09月24日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Ultrafast transient reflectivity measurements of optimally doped Bi2+xSr2−xCaCu2O8+δ with disorder
Y. Toda, S. Tsuchiya, M. Oda, T. Kurosawa, S. Katsumata, M. Naseska, T. Mertelj, D. Mihailovic
Physical Review B, 104, 9, 2021年09月07日, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
研究論文（学術雑誌）

Ultrafast Carrier Dynamics in an Organic Superconductor κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Br by Spectrally Resolved Pump-Probe Spectroscopy
Satoshi Tsuchiya, Tomaz Mertelj, Dragan Mihailovic, Jun-ichi Yamada, Yasunori Toda
Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 33, 8, 2299, 2303, 2020年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Electronic Inhomogeneity in Organic Charge Transfer Salt κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]I Probed by Polarized Femtosecond Spectroscopy
Satoshi Tsuchiya, Ryota Kuwae, Takumi Kodama, Yusuke Nakamura, Megumi Kurihara, Takashi Yamamoto, Toshio Naito, Yasunori Toda
Journal of the Physical Society of Japan, 89, 6, 064712, 064712, 2020年06月15日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Polarized Time-Resolved Spectroscopy of Electronic Phase Separation in a Dimer-Mott Organic Insulator
Koichi Nakagawa, Satoshi Tsuchiya, Hiromi Taniguchi, Yasunori Toda
JOURNAL OF SUPERCONDUCTIVITY AND NOVEL MAGNETISM, 33, 2427, 2433, 2020年03月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Laguerre-Gaussian vortex mode generation from astigmatic semiconductor microcavity　　　　　　　　　　　　　　　
K. Nakagawa, K. Yamane, R. Morita, Y. Toda
Appl. Phys. Express, 13, 042001/1, 5, 2020年03月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Ultrafast azimuth rotation of linearly polarized beam by use of a chirped optical pulse pair
Rin Sasaki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Takashige Omatsu, Ryuji Morita
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 11522, 2020年
研究論文（国際会議プロシーディングス）

Polarization-resolved Ultrafast Spectroscopy in an Organic Mott Insulator kappa-(BEDT-TTF)(2)Cu[N(CN)(2)]Cl
Tsuchiya Satoshi, Nakagawa Koichi, Taniguchi Hiromi, Toda Yasunori
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 88, 7, 2019年07月15日, ［査読有り］

Comprehensive quantitative analysis of vector beam states based on vector field reconstruction
Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
SCIENTIFIC REPORTS, 9, 2019年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Development of high-efficiency beam converter for ultrafast spatio-temporal control of light waves
Keisaku Yamane, Kohei Iwasa, Rin Sasaki, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
2019 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe and European Quantum Electronics Conference, CLEO/Europe-EQEC 2019, 2019年06月
研究論文（国際会議プロシーディングス）

Improvement of resolution in orbital angular momentum decomposition based on beam duplication by using a sagnac interferometer
Keisaku Yamane, Yuho Watanabe, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
2019 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe and European Quantum Electronics Conference, CLEO/Europe-EQEC 2019, 2019年06月
研究論文（国際会議プロシーディングス）

Efficient generation of intense spatio-temporally controlled light waves
Keisaku Yamane, Kohei Iwasa, Rin Sasaki, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 11141, 2019年
研究論文（国際会議プロシーディングス）

Development of high-efficiency beam converter for ultrafast spatio-temporal control of light waves
Keisaku Yamane, Kohei Iwasa, Rin Sasaki, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
Optics InfoBase Conference Papers, Part F140-CLEO_Europe 2019, 2019年
研究論文（国際会議プロシーディングス）

Vortex mode emission properties of vertical cavity surface emitting laser with external optical feedback
Y. Toda, K. Nakagawa, K. Yamane, R. Morita, Y. Awaji
Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 11141, 2019年
研究論文（国際会議プロシーディングス）

Improvement of resolution in orbital angular momentum decomposition based on beam duplication by using a Sagnac interferometer
Keisaku Yamane, Yuho Watanabe, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
Optics InfoBase Conference Papers, Part F140-CLEO_Europe 2019, 2019年
研究論文（国際会議プロシーディングス）

Fluctuating superconductivity in kappa-type organic compounds probed by polarized time-resolved spectroscopy
Nakagawa Koichi, Tsuchiya Satoshi, Yamada Jun-ichi, Toda Yasunori
EPL, 122, 6, 2018年06月, ［査読有り］

Generation of arbitrary axisymmetrically polarized pulses by using the combination of 4-f spatial light modulator and common-path optical system
Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Moritsugu Sakamoto, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
OPTICS EXPRESS, 26, 3, 2584, 2598, 2018年02月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Development of high-precision mode decomposition devices for optical vortices
Keisaku Yamane, Yuho Watanabe, Isamu Wakisaka, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
Optics InfoBase Conference Papers, Part F114-FIO 2018, 2018年
研究論文（国際会議プロシーディングス）

Generation of arbitrary axisymmetrically polarized pulses with a broadband spectrum
Morita Ryuji, Suzuki Masato, Yamane Keisaku, Oka Kazuhiko, Toda Yasunori
COMPLEX LIGHT AND OPTICAL FORCES XII, 10549, 2018年, ［査読有り］
研究論文（国際会議プロシーディングス）

Dynamics of superconducting order parameter through ultrafast normal-to-superconducting phase transition in Bi2Sr2CaCu2O8+delta from multipulse polarization-resolved transient optical reflectivity
I. Madan, V. V. Baranov, Y. Toda, M. Oda, T. Kurosawa, V. V. Kabanov, T. Mertelj, D. Mihailovic
PHYSICAL REVIEW B, 96, 18, 2017年11月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Nonequilibrium Quasiparticle Dynamics in Bi-Based Superconductors Measured by Modulation Photoexcitation Spectroscopy
Y. Toda, H. Mochizuki, S. Tsuchiya, T. Kurosawa, M. Oda, T. Mertelj, D. Mihailovic
Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 31, 3, 1, 4, 2017年10月11日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Photoinduced phase separation with local structural ordering in organic molecular conductors
S. Tsuchiya, K. Nakagawa, J. Yamada, H. Taniguchi, Y. Toda
PHYSICAL REVIEW B, 96, 13, 2017年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Single orbital angular mode emission from externally feed-backed vertical cavity surface emitting laser
Y. Toda, A. Moriya, K. Yamane, R. Morita, K. Shigematsu, Y. Awaji
APPLIED PHYSICS LETTERS, 111, 10, 2017年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Amplification of ultrafast-rotating ring-shaped optical lattices
Keisaku Yamane, Kohei Iwasa, Kohei Kakizawa, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
2017 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS EUROPE & EUROPEAN QUANTUM ELECTRONICS CONFERENCE (CLEO/EUROPE-EQEC), 2017年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Single orbital angular momentum mode emission from vertical cavity surface emitting laser by optical feedback
Y. Toda, H. Moriya, K. Shigematsu, K. Yamane, R. Morita, Y. Awaji
OPTICAL MANIPULATION CONFERENCE, 10252, 2017年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Generation of intense ultrafast-rotating ring-shaped optical lattices with programmable control of rotational symmetry
Keisaku Yamane, Kohei Iwasa, Kohei Kakizawa, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
OPTICAL MANIPULATION CONFERENCE, 10252, 2017年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Snap-shot optical polarization spectroscopy using radially polarized pulses
Kyohhei Shigematsu, Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Ryuji Morita, Yasunori Toda
APPLIED PHYSICS EXPRESS, 9, 12, 2016年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Pump- and Probe-polarization Analyses of Ultrafast Carrier Dynamics in Organic Superconductors
K. Nakagawa, S. Tsuchiya, J. Yamada, Y. Toda
JOURNAL OF SUPERCONDUCTIVITY AND NOVEL MAGNETISM, 29, 12, 3065, 3069, 2016年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Carrier Relaxation Dynamics in the Organic Superconductor kappa-(BEDT-TTF)(2)Cu(NCS)(2) Under Pressure
Satoshi Tsuchiya, Koichi Nakagawa, Jun-ichi Yamada, Yasunori Toda
JOURNAL OF SUPERCONDUCTIVITY AND NOVEL MAGNETISM, 29, 12, 3071, 3074, 2016年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Analysis of the Pancharatnam-Berry phase of vector vortex states using the Hamiltonian based on the Maxwell-Schrödinger equation
Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
Physical Review A - Atomic, Molecular, and Optical Physics, 94, 2016年10月26日

Analysis of the Pancharatnam-Berry phase of vector vortex states using the Hamiltonian based on the Maxwell-Schrodinger equation
Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
PHYSICAL REVIEW A, 94, 4, 2016年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Development of an optical time-resolved measurement system under high-pressure and low-temperature with a piston-cylinder pressure cell
Satoshi Tsuchiya, Yohei Kino, Koichi Nakagawa, Daisuke Nakagawa, Jun-ichi Yamada, Yasunori Toda
REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS, 87, 4, 2016年04月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Coherent dynamics of exciton orbital angular momentum transferred by optical vortex pulses
K. Shigematsu, K. Yamane, R. Morita, Y. Toda
Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, 93, 2016年01月15日

ポアンカレビームパルスを用いたGaN励起子スピンのコヒーレントダイナミクス観測
内古閑 隆太郎, 重松 恭平, 山根 啓作, 森田 隆二, 戸田 泰則
日本物理学会講演概要集, 71, 1414, 1414, 一般社団法人 日本物理学会, 2016年
日本語,

ビーム断面上の偏光分布が二回対称で、直線偏光と円偏光を同時に持つポアンカレビームパルスを励起光に用いると、異なるスピン状態を持つ励起子の同時励起が可能である。本研究では、縮退四光波混合分光を用いたバルクGaN励起子励起およびストークス分解検出を行い、励起子スピンのコヒーレントダイナミクス測定を実現した。得られた信号光の空間偏光分布はT2時間内で励起光を良く反映しており、励起子スピンのコヒーレント状態保持を示すことができた。

銅酸化物高温超伝導体の超伝導ギャップ・擬ギャップダイナミクス
戸田 泰則, 黒澤 徹, 小田 研
日本物理学会誌, 71, 12, 830, 835, 一般社団法人 日本物理学会, 2016年
日本語, <p>超伝導は物理学における最も魅力的な現象の一つであり，カマリング・オネスによる発見から今日に至るまで多くの研究者を魅了してきた．なかでも液体窒素温度をはるかに上回る転移温度を示す銅酸化物は，いわゆる高温超伝導体のプロトタイプとして数多くの研究がなされ，今も新たな知見や問題提起が次々と報告されている．</p><p>超伝導状態では電子間に有効な引力が作用して電子対（クーパー対）が形成され，複数の電子対が位相をそろえて量子凝縮する．凝縮が起こると，フェルミ面近傍の電子スペクトルには，対演算子の期待値（ギャップ関数）によって特徴づけられるエネルギーギャップが開く．Bardeen–Cooper–Schrieffer (BCS) の理論によって説明される従来型超伝導では，格子振動（フォノン）を介した引力で形成される電子対がフェルミ面上に等方的なs波対称性を持つギャップを形成する．これに対して電子間に強い斥力の働く銅酸化物高温超伝導体のギャップは，有効な引力を獲得するために異方的なギャップ関数を持つと考えられており，フェルミ面上にギャップの節（ノード）を持つd波対称性を示す．また超伝導転移温度(<i>T</i>_c)以上でフェルミ面の一部に擬ギャップと呼ばれるギャップ構造が形成されることが知られており，特に反強磁性絶縁相に近いアンダードープ(UD)試料では<i>T</i>_cよりはるかに高温から観測される．擬ギャップの存在は銅酸化物高温超伝導体の最大の特徴であり，古くから精力的な研究がなされているが，超伝導の前駆現象から超伝導と共存/ 競合する秩序相など様々な解釈があり，結論を見ていない．また物質や測定手法に応じて多様な性質を示すため，ギャップの起源や形成メカニズムを決定するには，多面的かつ系統的な物性観測が必要とされている．</p><p>このように多彩な顔を持つ擬ギャップおよび超伝導ギャップと両者の関係性について，従来の実空間や運動量空間の観測手法に加え，超短光パルスを使った時間領域からのアプローチが行われるようになってきた．本稿では物性観測に広く使われる時間分解ポンププローブ分光をベースに，この手法が，これまで観測できなかった高温超伝導体のバルク性質を反映した対称性解析，および秩序形成の相関スケール解析へと拡張可能であることを示す．本稿で扱うポンププローブ分光では，ポンプ光を用いてギャップを形成する電子または正孔（キャリア）を瞬時的に破壊し，高エネルギー状態へと励起する．キャリアのエネルギー緩和に伴って生成される非平衡な準粒子やフォノンは（超伝導・擬ギャップに対応する）ギャップ関数の変化を反映し，ポンプ光に対して遅延時間を持つプローブ光の反射率変化として測定される．励起に使用する光子エネルギーはギャップエネルギーよりもはるかに大きいが，結晶内部への侵入長を大きく取れるため，バルク性質を反映する．拡張されたポンププローブ分光は，それぞれ超伝導ギャップおよび擬ギャップに起因する準粒子応答を一意に決定可能であり，超伝導前駆現象を反映する揺らぎ状態を含め，超伝導ギャップと擬ギャップの個性および両者の関係性をダイナミクスの観点から明らかにする．偏光応答に着目した対称性解析では，擬ギャップの形成温度<i>T </i>^*以下で自発的な回転対称性破れが生じることが示される．他方，秩序形成ダイナミクスからは，擬ギャップが長距離相関のない局在状態を反映することが明らかとなる．</p>

Coherent dynamics of exciton orbital angular momentum transferred by optical vortex pulses
K. Shigematsu, K. Yamane, R. Morita, Y. Toda
PHYSICAL REVIEW B, 93, 4, 2016年01月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Full Quantitative Analysis of Arbitrary Cylindrically Polarized Pulses by Using Extended Stokes Parameters
Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
SCIENTIFIC REPORTS, 5, 2015年12月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Time-resolved polarimetry for photoexcited QP dynamics in Bi2212
K. Watanabe, S. Tsuchiya, Y. Toda, T. Kurosawa, M. Oda, T. Mertelj, I. Madan, V. V. Kabanov, D. Mihailovic
INTERNATIONAL JOURNAL OF MODERN PHYSICS B, 29, 25-26, 2015年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Symmetry-dependent carrier relaxation dynamics and charge-density-wave transition in DyTe3 probed by polarized femtosecond spectroscopy
S. Tsuchiya, Y. Sugawara, S. Tanda, Y. Toda
JOURNAL OF OPTICS, 17, 8, 2015年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Evidence for carrier localization in the pseudogap state of cuprate superconductors from coherent quench experiments
I. Madan, T. Kurosawa, Y. Toda, M. Oda, T. Mertelj, D. Mihailovic
NATURE COMMUNICATIONS, 6, 2015年04月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Extended Stokes parameters for cylindrically polarized beams
Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
OPTICAL REVIEW, 22, 1, 179, 183, 2015年02月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

17aCF-5 高温超伝導擬ギャップの準粒子ダイナミクス
戸田 泰則
日本物理学会講演概要集, 70, 1210, 1211, 一般社団法人日本物理学会, 2015年
日本語

22pBH-3 光渦レーザーを用いた飽和吸収分光における方位角方向ドップラー効果
荒巻 光利, 吉村 信次, 森崎 友宏, 寺坂 健一郎, 戸田 泰則, 田中 雅慶
日本物理学会講演概要集, 70, 875, 875, 一般社団法人日本物理学会, 2015年
日本語

Quantitative characterization of polarization states of axisymmetrically polarized pulses generated by coherent beam combining
Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
2015 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO), 2015年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Spatiotemporal coherent spectroscopy using singular optical pulses
TODA Yasunori, SHIGEMATSU Kyohhei
Proc Hiroshima Int Symp Synchrotron Radiat, 19th, 116, 120, 2015年
英語

Unified understanding of the electron-phonon coupling strength for nanocarbon allotropes
S. Ono, Y. Toda, J. Onoe
Physical Review B, 90, 155435, 2014年11月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Unified understanding of the electron-phonon coupling strength for nanocarbon allotropes
Shota Ono, Yasunori Toda, Jun Onoe
PHYSICAL REVIEW B, 90, 15, 155435.1-155435.5, 2014年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Rotational symmetry breaking in Bi2Sr2CaCu2O8+delta probed by polarized femtosecond spectroscopy
Y. Toda, F. Kawanokami, T. Kurosawa, M. Oda, I. Madan, T. Mertelj, V. V. Kabanov, D. Mihailovic
PHYSICAL REVIEW B, 90, 9, 2014年09月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Coherent dynamics of uniaxially-strained GaN excitons excited by cylindrically polarized pulses　　　　　　　　　　　　　　　
K. Shigematsu, S. Morimoto, M. Suzuki, K. Yamane, R. Morita, Y. Toda
Optics InfoBase Conference Papers, OSA - The Optical Society, 2014年07月21日
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Eigenmode expansion of optical vortices based on electric-field reconstruction in spatial domain　　　　　　　　　　　　　　　
Keisaku Yamane, Shota Nakajima, Masato Suzuki, Yasunori Toda, Ryuji Morita
Optics InfoBase Conference Papers, OSA - The Optical Society, 2014年07月21日
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Nonlinear coupling between axisymmetrically-polarized ultrashort optical pulses in a uniaxial crystal
Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita
OPTICS EXPRESS, 22, 14, 16903, 16915, 2014年07月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Separating pairing from quantum phase coherence dynamics above the superconducting transition by femtosecond spectroscopy
I. Madan, T. Kurosawa, Y. Toda, M. Oda, T. Mertelj, P. Kusar, D. Mihailovic
SCIENTIFIC REPORTS, 4, 2014年07月
英語, 研究論文（学術雑誌）

Frequency-resolved measurement of the orbital angular momentum spectrum of femtosecond ultra-broadband optical-vortex pulses based on field reconstruction
Keisaku Yamane, Zhili Yang, Yasunori Toda, Ryuji Morita
NEW JOURNAL OF PHYSICS, 16, May, 053020, 2014年05月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Strain-Induced Enhancement of the Electron Energy Relaxation in Strongly Correlated Superconductors
C. Gadermaier, V. V. Kabanov, A. S. Alexandrov, L. Stojchevska, T. Mertelj, C. Manzoni, G. Cerullo, N. D. Zhigadlo, J. Karpinski, Y. Q. Cai, X. Yao, Y. Toda, M. Oda, S. Sugai, D. Mihailovic
PHYSICAL REVIEW X, 4, 1, 011056, 2014年03月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Generation of ultra-broadband pulses with axially-symmetric polarization based on coherent beam combining of optical vortices
Keisaku Yamane, Yasuyuki Shioda, Masato Suzuki, Yasunori Toda, Ryuji Morita
Optics InfoBase Conference Papers, Optical Society of America (OSA), 2014年
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Spatiotemporal coherence of GaN excitons excited by an optical vortex with multiple orbital angular momentum
Kyohhei Shigematsu, Keisaku Yamane, Ryuji Morita, Yasunori Toda
Optics InfoBase Conference Papers, Optical Society of America (OSA), 2014年
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Over 1-mJ intense ultrashort optical-vortex pulse generation with programmable topological-charge control by chirped-pulse amplification
Keisaku Yamane, Asami Honda, Yasunori Toda, Ryuji Morita
Optics InfoBase Conference Papers, Optical Society of America (OSA), 2014年
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Spatiotemporal coherence of GaN excitons excited by an optical vortex with multiple orbital angular momentum
Kyohhei Shigematsu, Keisaku Yamane, Ryuji Morita, Yasunori Toda
2014 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO), 2014年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Generation of ultra-broadband pulses with axially-symmetric polarization based on coherent beam combining of optical vortices
Keisaku Yamane, Yasuyuki Shioda, Masato Suzuki, Yasunori Toda, Ryuji Morita
2014 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO), 2014年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Ultrafast and ultra-broadband optical-vortex pulse generation and characterization
Ryuji Morita, Keisaku Yamane, Zhili Yang, Yasunori Toda
COMPLEX LIGHT AND OPTICAL FORCES VIII, 8999, 2014年
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Impact of pseudogap on photoinduced superconducting phase transition in underdoped Bi2212
Y. Toda, T. Mertelj, P. Kusar, T. Kurosawa, M. Oda, M. Ido, D. Mihailovic
PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS, 493, 112, 113, 2013年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Exciton-Exciton Interactions in Tensile-Strained GaN
Yasunori Toda, Kyohhei Shigematsu, Akira Hasegawa, Satoru Adachi
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 52, 8, 08JL03, 2013年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Orbital Angular Momentum Spectral Dynamics of GaN Excitons Excited by Optical Vortices
Kyohhei Shigematsu, Yasunori Toda, Keisaku Yamane, Ryuji Morita
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 52, 8, 08JL08, 2013年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Revealing the anomalous nonequilibrium carrier relaxation dynamics in C60-related materials
Shota Ono, Hiroyuki Shima, Yasunori Toda
Trans. Mater. Res. Soc. Jpn., 38, 2, 283, 286, The Materials Research Society of Japan, 2013年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, We theoretically demonstrate that the temperature (T)-dependence of photo-excited carrier relaxation time (τ) in energy-gapped systems strongly depends on the rate of energy transfer from a longitudinal to transverse acoustic phonon mode. By considering the anharmonic coupling between them, we resolve an ambiguity in how to interpret the T-dependence of τ in alkali-doped C₆₀ superconductors.

Direct observation and interpretation of carrier dynamics of molecular magnetic superconductors
T. Naito, S. Matsuo, T. Inabe, Y. Toda
Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 26, 5, 1679, 1682, Springer New York LLC, 2013年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Efficient Laguerre–Gaussian mode conversion for orbital angular momentum resolved spectroscopy
Y. Toda, K. Shigematsu, K. Yamane, R. Morita
Opt. Commun., 308, 147, 151, 2013年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Nonlinear Coupling Between Radially- And Azimuthally-Polarized Modes of Ultrashort Optical Pulses in an Anisotropic Crystal
Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Yasunori Toda, Ryuji Morita
2013 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS PACIFIC RIM (CLEO-PR), 2013年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Nonlinear Conversion between Ultrashort Radially- and Azimuthally-Polarized Pulses in an Anisotropic Media
Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Yasunori Toda, Ryuji Morita
2013 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS EUROPE AND INTERNATIONAL QUANTUM ELECTRONICS CONFERENCE (CLEO EUROPE/IQEC), 2013年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Programmable Ultrashort Optical-vortex Pulse Generation Using Optical Parametric Amplification and 4-f Configuration
Keisaku Yamane, Asami Honda, Kyohhei Shigematsu, Yasunori Toda, Ryuji Morita
2013 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS PACIFIC RIM (CLEO-PR), 2013年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Frequency-resolved Orbital Angular Momentum Spectrum Measurement of Ultra-broadband Optical Vortices
Zhili Yang, Keisaku Yamane, Yasunori Toda, Ryuji Morita
2013 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS PACIFIC RIM (CLEO-PR), 2013年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Quasi-real-time Measurement of Orbital Angular Momentum Spectra of Ultra-broadband Optical Vortices from Fork-like Interferograms
Zhili Yang, Keisaku Yamane, Yasunori Toda, Ryuji Morita
2013 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO), 2013年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Amplification of ultrashort optical-vortex pulses with programmable topological-charge control
Keisaku Yamane, Yasunori Toda, Ryuji Morita
2013 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO), 2013年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Direct observation and interpretation of carrier dynamics of molecular magnetic superconductors
T. Naito, S. Matsuo, T. Inabe, Y. Toda
Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 26, 5, 1679, 1682, Springer New York LLC, 2013年
英語, 研究論文（学術雑誌）

Observation of Riemannian geometric effects on electronic states
J. Onoe, T. Ito, H. Shima, Y. Toda, H. Yoshioka, S. Kimura
Europhysics Letters, 98, 2, 27001, 2012年09月27日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Theory of photoexcited carrier relaxation across the energy gap of phase-ordered materials
Shota Ono, Hiroyuki Shima, Yasunori Toda
PHYSICAL REVIEW B, 86, 10, 104512, 2012年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Ultrashort optical-vortex pulse generation in few-cycle regime
Keisaku Yamane, Yasunori Toda, Ryuji Morita
OPTICS EXPRESS, 20, 17, 18986, 18993, 2012年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

High superconducting critical temperatures depend systematically on the electron-phonon interaction strength
C. Gadermaier, V. V. Kabanov, A. S. Alexandrov, L. Stojchevska, T. Mertelj, C. Manzoni, G. Cerullo, N. D. Zhigadlo, J. Karpinski, Y. Q. Cai, X. Yao, Y. Toda, M. Oda, S. Sugai, D. Mihailovic
2012年05月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, The origin of high critical temperature (Tc) superconductivity is still

remarkably elusive. To gain insight into the high- Tc mechanism, we need

experiments which identify the parameters that determine Tc and link them to

the interaction(s) that establish the superconducting state. Here we show that

for pnictides, cuprates, and bismuthates Tc depends systematically on the

primary electron energy relaxation rate 1/tau_1. We find that 1/tau_1 is a

direct experimental measure of the strength of the electron-phonon interaction

(EPI) and correlates with structural parameters, in particular the l...

Unifying explanation for carrier relaxation anomaly in gapped systems
Shota Ono, Hiroyuki Shima, Yasunori Toda
2012年02月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, We develop a theory to describe energy relaxation of photo-excited carriers

in low-temperature ordered states with band gap opening and formulate carrier

relaxation time $\tau$ near and below transition temperature $T_{\mathrm{c } }$

by quantifying contributions from different carrier-phonon scatterings to the

relaxation rate. The theory explains anomalous experimental observations of

$\tau$ in gapped systems. Transverse acoustic (TA) phonon modes play a crucial

role in carrier relaxation; their heat capacity determines $\tau$-divergence

near $T_{\mathrm{c } }$. The theory is validated by fitti...

Theory of photoexcited carrier relaxation across the energy gap of phase-ordered materials
Shota Ono, Hiroyuki Shima, Yasunori Toda
Phys. Rev. B, 86, 10, 104512, 2012年, ［査読有り］

One-Dimensional Uneven Peanut-Shaped C-60 Polymer: A Quantum Electronic System in Riemannian Space
Jun Onoe, Takahiro Ito, Shin-Ichi Kimura, Hiroyuki Shima, Yasunori Toda, Hideo Yoshioka
FULLERENES NANOTUBES AND CARBON NANOSTRUCTURES, 20, 1, 1, 16, 2012年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Carrier Dynamics in a Series of Organic Magnetic Superconductors
Toshio Naito, Saori Matsuo, Tamotsu Inabe, Yasunori Toda
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C, 116, 3, 2588, 2593, 2012年01月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

One-dimensional uneven peanut-shaped C60 polymer: a quantum electronic system on Riemannian space
J. Onoe, T. Ito, S. Kimura, H. Shima, Y. Toda, H. Yoshioka
Fullerene, Nanotubes, and Carbon Nanostructures, 20, 1, 1-16, 2012年, ［査読有り］, ［招待有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

位相・偏光特異性を持つ極限光パルスの発生とその応用
森田 隆二, 戸田 泰則, 尾松 孝茂
表面科学 : hyomen kagaku = Journal of the Surface Science Society of Japan, 32, 12, 748, 754, The Surface Science Society of Japan, 2011年12月10日
日本語, Together with the introduction of topological light waves (light with phase or polarization singularities), their generation and applications were described. Using a photonic crystal, axially-symmetric polarizer or mirror, 1) supercontinuum optical vortex generation ranging ∼500 to ∼800 nm without spatial nor topological-charge dispersions, 2) generation of ultrabroadband axially-symmetric polarization modes ranging ∼600 to ∼800 nm without polarization dispersion, and 3) a high power radially-polarized light generation directly from a diode-pumped Nd:YVO₄ bounce amplifier were experimentally demonstrated. As applications of generated topological light waves, 4) laser ablation of Ta plates using nanosecond optical vortex pulses and, in particular, using spin-orbit interactions of light, microneedle fabrication on a metal surface by laser ablation were performed.

Quasiparticle relaxation dynamics in underdoped Bi2Sr2CaCu2O8+δ by two-color pump-probe spectroscopy
Y. Toda, T. Mertelj, P. Kusar, T. Kurosawa, M. Oda, M. Ido, D. Mihailovic
Phys. Rev. B, 84, 17, 174516, 2011年11月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Femtosecond Carrier Relaxation Dynamics and Photoinduced Phase Separation in κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]X (X=Br,Cl)
Y. Toda, T. Mertelj, T. Naito, D. Mihailovic
Phys. Rev. Lett., 107, 22, 227002, 2011年11月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Mechanisms of nonthermal destruction of the superconducting state and melting of the charge-density-wave state by femtosecond laser pulses
L. Stojchevska, P. Kusar, T. Mertelj, V. V. Kabanov, Y. Toda, X. Yao, D. Mihailovic
PHYSICAL REVIEW B, 84, 18, 180507, 2011年11月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Quasiparticle relaxation dynamics in underdoped Bi2Sr2CaCu2O8+delta by two-color pump-probe spectroscopy
Y. Toda, T. Mertelj, P. Kusar, T. Kurosawa, M. Oda, M. Ido, D. Mihailovic
PHYSICAL REVIEW B, 84, 17, 174516, 2011年11月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Effects of inter-molecular charge-transfer excitons on the external quantum efficiency of zinc-porphyrin/C-60 heterojunction photovoltaic cells
Sou Ryuzaki, Toshihiro Kai, Yasunori Toda, Satoru Adachi, Jun Onoe
JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, 44, 14, 145103, 2011年04月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Nonlinear propagation effects on high-power optical-vortex pulses in anisotropic crystals
Masato Suzuki, Yasunori Toda, Ryuji Morita
2011 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe and 12th European Quantum Electronics Conference, CLEO EUROPE/EQEC 2011, 2011年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Time-resolved polarimetry for photoexcited QP dynamics in Bi2212
K. Watanabe, S. Tsuchiya, Y. Toda, T. Kurosawa, M. Oda, T. Mertelj, I. Madan, V. V. Kabanov, D. Mihailovic
Int. J. Mod. Phys. B 29, 1542031(1-7) (2015), 29, 1542031, 2011年, ［査読有り］
英語

Infrared phonon anomaly of one-dimensional metallic peanut-shaped C-60 polymer
J. Onoe, A. Takashima, Y. Toda
APPLIED PHYSICS LETTERS, 97, 24, 241911, 2010年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Chiral Charge-Density Waves
J. Ishioka, Y. H. Liu, K. Shimatake, T. Kurosawa, K. Ichimura, Y. Toda, M. Oda, S. Tanda
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 105, 17, 176401-1, 176401-4, 2010年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Chiral Charge-Density Waves
J. Ishioka, Y. H. Liu, K. Shimatake, T. Kurosawa, K. Ichimura, Y. Toda, M. Oda, S. Tanda
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 105, 17, 2010年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Dynamics of a paired optical vortex generated by second-harmonic generation
Y. Toda, S. Honda, R. Morita
OPTICS EXPRESS, 18, 17, 17796, 17804, 2010年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Nonequilibrium Carrier Dynamics Studied in Underdoped Bi2212 by Polarized Optical Pump-Probe Spectroscopy
Y. Toda, J. Sekiya, Y. H. Liu, N. Momono, M. Oda, M. Ido
JOURNAL OF SUPERCONDUCTIVITY AND NOVEL MAGNETISM, 23, 5, 871, 872, 2010年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Time-resolved optical study on BETS superconductors and related salts
T. Naito, M. Fukusaku, S. Matsuo, K. Tajima, T. Inabe, Y. Toda
PHYSICA B-CONDENSED MATTER, 405, 11, S269, S272, 2010年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Measurement of chirality of charge-density-waves in TiSe2 by using STM
J. Ishioka, Y. H. Liu, K. Shimatake, T. Kurosawa, K. Ichimura, Y. Toda, M. Oda, S. Tanda
PHYSICA B-CONDENSED MATTER, 405, 11, S214, S216, 2010年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Carrier dynamics in an organic magnetic superconductor and related salts kappa, lambda-(BETS)(2)MCl4 (M = Fe, Ga)
T. Naito, S. Matsuo, T. Inabe, Y. Toda
JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER, 22, 18, 185701-1, 185701-7, 2010年05月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Demonstration of spatial mode division multiplexing using Laguerre-Gaussian mode beam in telecom-wavelength
Yoshinari Awaji, Naoya Wada, Yasunori Toda
2010 23rd Annual Meeting of the IEEE Photonics Society, PHOTINICS 2010, 551, 552, 2010年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

光波混合法による窒化ガリウム薄膜での励起子間相互作用の実空間マッピング
足立智, 戸田泰則
J. Vac. Soc. Jpn., 53, 6, 387, 392, The Vacuum Society of Japan, 2010年, ［査読有り］, ［招待有り］
日本語, By using four-wave-mixing technique, we demonstrated the possibility of the real space mapping of exciton-exciton interaction and strain in GaN films grown on various substrates. The image obtained from the evaluation of the quantum beats indicates that these reductions correspond to the phase changes between two exciton transitions, reflecting the spatial properties of exciton-exciton interactions. The line-localization suggests a contribution of line-defect to the anomalous interactions.

Infrared phonon anomaly of one-dimensional metallic peanut-shaped C60 polymer
J. Onoe, A. Takashima, Y. Toda
Appl. Phys. Lett., 97, 241911, 2010年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Global evaluation of closed-loop electron dynamics in quasi-one-dimensional conductors using polarization vortices
Yu Tokizane, Katsuhiro Shimatake, Yasunori Toda, Kazuhiko Oka, Masakatsu Tsubota, Satoshi Tanda, Ryuji Morita
OPTICS EXPRESS, 17, 26, 24198, 24207, 2009年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Coherent Dynamics of Exciton Fine Structure in Uniaxially-Strained GaN
Tetsuro Ishiguro, Yasunori Toda, Satoru Adachi
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 78, 10, 174018-1, 4, 2009年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Coherent transfer of orbital angular momentum to excitons by optical four-wave mixing
Y. Ueno, Y. Toda, S. Adachi, R. Morita, T. Tawara
OPTICS EXPRESS, 17, 22, 20567, 20574, 2009年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Optical selection of a multiple phase order in the charge density wave condensate o-TaS3 using a spectrally resolved nonequilibrium measurement
Y. Toda, R. Onozaki, M. Tsubota, K. Inagaki, S. Tanda
PHYSICAL REVIEW B, 80, 12, 121103, 2009年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Generation and Spatiotemporal Evolution of Optical Vortices in Femtosecond Laser Pulses
Yasunori Toda, Koshi Nagaoka, Katsuhiro Shimatake, Ryuji Morita
ELECTRICAL ENGINEERING IN JAPAN, 167, 4, 39, 46, 2009年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Pump-probe measurement of closed loop coherence in a quasi one-dimensional ring crystal using polarization vortex
Yu Tokizane, Katsuhiro Shimatake, Yasunori Toda, Kazuhiko Oka, Masakatsu Tsubota, Satoshi Tanda, Ryuji Morita
The European Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/Europe) 2009, 2009年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）, Electron in a quasi one-dimensional NbSe3 whisker crystal form a collective state at low temperature. It is called charge density wave (CDW) state. Under certain condition, NbSe3 grows as a ring crystal with closed loop structure [1]. This kind of global structural change brings an effect on a formation of the collective state [2]. For observation of a global electronic property on the entire ring crystal, it is necessary to apply a probe method appropriate for the closed loop structure of a ring crystal. The light with a polarization of a closed loop structure, called a polarization vortex, is appropriate for this measurement.

Four-wave-mixing study of exciton fine structure in GaN
T. Ishiguro, Y. Toda, S. Adachi, K. Tadatomo, K. Hoshino
PHYSICA STATUS SOLIDI C - CURRENT TOPICS IN SOLID STATE PHYSICS, VOL 6, NO 1, 6, 1, 42, +, 2009年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Study on dephasing dynamics of Exciton Fine Structure in GaN
T. Ishiguro, Y. Toda, S. Adachi, S. F. Chichibu
PHYSICA STATUS SOLIDI C: CURRENT TOPICS IN SOLID STATE PHYSICS, VOL 6, SUPPL 2, 6, S719, S722, 2009年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Spatial properties of exciton-exciton interactions in GaN observed by four-wave-mixing spectroscopy
Y. Toda, K. Yamaguchi, T. Ishiguro, K. Hoshino, K. Tadatomo, S. Adachi
PHYSICA STATUS SOLIDI C: CURRENT TOPICS IN SOLID STATE PHYSICS, VOL 6, SUPPL 2, 6, S684, S686, 2009年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Femtosecond carrier dynamics in quasi-one-dimensional topological compounds
Y. Toda, K. Shimatake, S. Tanda, J. Onoe
ULTRAFAST PHENOMENA IN SEMICONDUCTORS AND NANOSTRUCTURE MATERIALS XIII, 7214, 2009年
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Direct observation of the coexistence of the pseudogap and superconducting quasiparticles in Bi2Sr2CaCu2O8+y by time-resolved optical spectroscopy
Y. H. Liu, Y. Toda, K. Shimatake, N. Momono, M. Oda, M. Ido
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 101, 13, 137003, 2008年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Carrier dynamics in kappa-type organic superconductors: Time-resolved observation
Toshio Naito, Yukari Yamada, Tamotsu Inabe, Yasunori Toda
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 77, 6, 064709-1, 064709-6, 2008年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Highly sensitive optical probe for uniaxial strain in GaN epitaxial films
Y. Toda, T. Ishiguro, S. Adachi, K. Hoshino, K. Tadatomo
PHYSICA STATUS SOLIDI B-BASIC SOLID STATE PHYSICS, 245, 5, 878, 880, 2008年05月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Femtosecond carrier dynamics in electron-beam-irradiated C-60 film
Y. Toda, S. Ryuzaki, J. Onoe
APPLIED PHYSICS LETTERS, 92, 9, 094102, 2008年03月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Dephasing studies of exciton fine structure in uniaxially-strained GaN
T. Ishiguro, Y. Toda, S. Adachi, K. Hoshino, Y. Arakawa
PHYSICA STATUS SOLIDI C - CURRENT TOPICS IN SOLID STATE PHYSICS, VOL 5, NO 6, 5, 6, 2114, +, 2008年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Four-wave mixing spectroscopy of ultraviolet excitons in strained GaN
T. Ishiguro, Y. Toda, S. Adachi, S. F. Chichibu
ULTRAFAST PHENOMENA IN SEMICONDUCTORS AND NANOSTRUCTURE MATERIALS XII, 6892, 2008年
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Selective optical probing of the charge-density-wave phases in NbSe3
K. Shimatake, Y. Toda, S. Tanda
PHYSICAL REVIEW B, 75, 11, 115120, 2007年03月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Coherent double-pulse excitation of charge-density-wave oscillation
Tatsuyuki Onozaki, Yasunori Toda, Satoshi Tanda, Ryuji Morita
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS BRIEF COMMUNICATIONS & REVIEW PAPERS, 46, 2, 870, 872, 2007年02月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Time-resolved four-wave mixing studies of excitons in GaN
K. Yamaguchi, Y. Toda, T. Ishiguro, S. Adachi, K. Hoshin, K. Tadatomo
PHYSICA STATUS SOLIDI C - CURRENT TOPICS IN SOLID STATE PHYSICS, VOL 4 NO 7 2007, 4, 7, 2752, +, 2007年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Coherent manipulation of A and B excitons in GaN
T. Ishiguro, Y. Toda, S. Adachi, K. Hazu, T. Sota, S. F. Chichibu
PHYSICA STATUS SOLIDI C - CURRENT TOPICS IN SOLID STATE PHYSICS, VOL 4 NO 7 2007, 4, 7, 2776, +, 2007年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Exciton spin relaxation in GaN observed by spin grating experiment
T. Ishiguro, Y. Toda, S. Adachi
APPLIED PHYSICS LETTERS, 90, 1, 11904, 2007年01月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

フェムト秒光渦パルスの発生と時空間特性
戸田 泰則, 長岡 耕志, 島竹 克大, 森田 隆二
電気学会論文誌Ｃ（電子・情報・システム部門誌）, 127, 9, 4, 1313, Institute of Electrical Engineers of Japan, 2007年
英語, 研究論文（学術雑誌）

Degenerate four-wave mixing spectroscopy of GaN films on various substrates
T Ishiguro, Y Toda, S Adachi, T Mukai, K Hoshino, Y Arakawa
PHYSICA STATUS SOLIDI B-BASIC SOLID STATE PHYSICS, 243, 7, 1560, 1563, 2006年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Transient pump-probe measurements for polarized excitons in strained GaN epitaxial layers
T Ishiguro, Y Toda, S Adachi, M Arita, Y Arakawa
PHYSICA STATUS SOLIDI B-BASIC SOLID STATE PHYSICS, 243, 7, 1564, 1567, 2006年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Four-wave mixing measurements of biexcitons in uniaxially-strained GaN films
Satoru Adachi, Yasunori Toda, Tetsuro Ishiguro
PHYSICA STATUS SOLIDI B-BASIC SOLID STATE PHYSICS, 243, 7, 1568, 1571, 2006年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Quenching of phase coherence in quasi-one-dimensional ring crystals
K Shimatake, Y Toda, S Tanda
PHYSICAL REVIEW B, 73, 15, 153403, 2006年04月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Ultrafast single particle dynamics in quasi-one-dimensional NbSe 3 studied by two-color pump-probe experiments
K. Shimatake, Y. Toda, S. Tanda
Conference on Lasers and Electro-Optics and 2006 Quantum Electronics and Laser Science Conference, CLEO/QELS 2006, 2006年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

In-plane anisotropy in uniaxially-strained GaN films detected by optical diffraction technique
Satoru Adachi, Yasunori Toda, Tetsuro Ishiguro, Katsuyuki Hoshino, Yasuhiko Arakawa
PHYSICA STATUS SOLIDI C - CURRENT TOPICS IN SOLID STATE PHYSICS, VOL 3, NO 6, 3, 6, 1595, 1598, 2006年
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Coherent collective oscillation in the commensurate phase of the TaS3 compound
T Minami, Y Toda, K Shimatake, S Tanda
JOURNAL DE PHYSIQUE IV, 131, 121, 122, 2005年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Ultrafast optical study of the CDW phase transition in topological crystals
K Shimatake, Y Toda, T Minami, S Tanda
JOURNAL DE PHYSIQUE IV, 131, 295, 298, 2005年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Optical diffraction spectroscopy of excitons in uniaxially strained GaN films
Y Toda, S Adachi, Y Abe, K Hoshino, Y Arakawa
PHYSICAL REVIEW B, 71, 19, 195315, 2005年05月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Spectrally-resolved nonlinear spectroscopy of in-plane anistropy in uniaxally-starined GaN epilayers
S Adachi, Y Toda
PHYSICA STATUS SOLIDI C - CONFERENCES AND CRITICAL REVIEWS, VOL. 2 , NO 11, 2, 11, 3936, 3940, 2005年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Three-dimensional imaging of GaN films using transient two-photon absorption excited by near-infrared laser pulses
Y Abe, Y Toda, K Hoshino, Y Arakawa
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS, 44, 16-19, L535, L538, 2005年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Spectrally-resolved nonlinear spectroscopy of in-plane anisotropy in uniaxially-strained GaN epilayers
Satoru Adachi, Yasunori Toda
Physica Status Solidi C: Conferences, 2, 11, 3936, 3940, 2005年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Coherent optical control of molecular motion using polarized sequential pulses
K Itoh, Y Toda, R Morita, M Yamashita
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS SHORT NOTES & REVIEW PAPERS, 43, 9A, 6448, 6451, 2004年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Anomalous coherent phonon oscillations in the commensurate phase of the quasi-two-dimensional 1T-TaS2 compound
Y. Toda, K. Tateishi, S. Tanda
Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, 70, 3, 1, 33106, 2004年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Anomalous coherent phonon oscillations in the commensurate phase of the quasi-two-dimensional 1T-TaS2 compound
Y Toda, K Tateishi, S Tanda
PHYSICAL REVIEW B, 70, 3, 2004年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Selective excitation of self-assembled quantum dots by using shaped pulse
Y Toda, T Nakaoka, R Morita, M Yamashita, T Inoue, Y Arakawa
PHYSICA E-LOW-DIMENSIONAL SYSTEMS & NANOSTRUCTURES, 21, 2-4, 180, 183, 2004年03月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Two-photon absorption and multiphoton-induced photoluminescence of bulk GaN excited below the middle of the band gap
Y Toda, T Matsubara, R Morita, M Yamashita, K Hoshino, T Someya, Y Arakawa
APPLIED PHYSICS LETTERS, 82, 26, 4714, 4716, 2003年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Efficient two-photon absorption of bulk GaN in the near-infrared region
Y Toda, T Matsubara, R Morita, K Hoshino, T Someya, Y Arakawa
5TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NITRIDE SEMICONDUCTORS (ICNS-5), PROCEEDINGS, 0, 7, 2627, 2630, 2003年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Raman study of the strain in GaN films by comparison with a free-standing GaN
T Inoue, Y Toda, K Hoshino, T Someya, Y Arakawa
5TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NITRIDE SEMICONDUCTORS (ICNS-5), PROCEEDINGS, 0, 7, 2428, 2431, 2003年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Optical characterization of strong carrier-phonon interactions in single quantum dots
Y. Toda, T. Inoue, T. Nakaoka, S. Ishida, Y. Arakawa
Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics, CLEO - Technical Digest, 2, 448, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2003年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Efficient two-photon absorption of bulk GaN in the near-infrared region
Y. Toda, T. Matsubara, R. Morita, K. Hoshino, T. Someya, Y. Arakawa
Physica Status Solidi C: Conferences, 7, 2627, 2630, 2003年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Raman study of the strain in GaN films by comparison with a free-standing GaN
T. Inoue, Y. Toda, K. Hoshino, T. Someya, Y. Arakawa
Physica Status Solidi C: Conferences, 7, 2428, 2431, 2003年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Line broadening of photoluminescence excitation resonances in single self-assembled quantum dots
Y Toda, S Kako, M Nishioka, Y Arakawa
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS, 41, 12B, L1464, L1466, 2002年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Observation of dip structures in PLE spectra of a highly excited single self-assembled quantum dot
S. Kako, T. Sugimoto, Y. Toda, S. Ishida, M. Nishioka, Y. Arakawa
Physica E: Low-Dimensional Systems and Nanostructures, 13, 2-4, 151, 154, 2002年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Quantum interference due to continuum states in single self-assembled quantum dots
Y. Toda, M. Takahashi, T. Sugimoto, M. Nishioka, S. Ishida, Y. Arakawa
Technical Digest - Summaries of Papers Presented at the Quantum Electronics and Laser Science Conference, QELS 2001, 20, 21, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2001年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Resonant Raman scattering of optical phonons in self-assembled quantum dots
Y Toda, O Moriwaki, M Nishioka, Y Arakawa
PHYSICA E, 8, 4, 328, 332, 2000年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Near-field coherent excitation spectroscopy of InGaAs/GaAs self-assembled quantum dots
Y Toda, T Sugimoto, M Nishioka, Y Arakawa
APPLIED PHYSICS LETTERS, 76, 26, 3887, 3889, 2000年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Near-field spectroscopy of a single InGaAs self-assembled quantum dot
Y Toda, Y Arakawa
IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS, 6, 3, 528, 533, 2000年05月, ［査読有り］, ［招待有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Near-field spectroscopy of single self-assembled InAs quantum dots: Observation of energy relaxation process
Y Toda, K Suzuki, S Shinomori, Y Arakawa
MICROELECTRONIC ENGINEERING, 47, 1-4, 111, 113, 1999年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Efficient carrier relaxation mechanism in InGaAs GaAs self-assembled quantum dots based on the existence of continuum states
Y Toda, O Moriwaki, M Nishioka, Y Arakawa
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 82, 20, 4114, 4117, 1999年05月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Polarized photoluminescence spectroscopy of single self-assembled InAs quantum dots
Y Toda, S Shinomori, K Suzuki, Y Arakawa
PHYSICAL REVIEW B, 58, 16, R10147, R10150, 1998年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Near-field magneto-optical spectroscopy of single self-assembled InAs quantum dots
Y Toda, S Shinomori, K Suzuki, Y Arakawa
APPLIED PHYSICS LETTERS, 73, 4, 517, 519, 1998年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Near-field spectroscopy of quantum wires grown by selective growth method
Y Toda, S Shinomori, T Arakawa, Y Arakawa
PHYSICA E, 2, 1-4, 987, 990, 1998年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Near-field optical spectroscopy of selfassembled quantum dots: NSOM apparatus for measuring the features of single dots
Y Toda, S Shinomori, K Suzuki, Y Arakawa
SOLID-STATE ELECTRONICS, 42, 7-8, 1083, 1086, 1998年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Polarized photo-luminescence spectroscopy of single self-assembled InAs quantum dots
Y. Toda, S. Shinomori, K. Suzuki, Y. Arakawa
Physical Review B, 58, 16, R10147, R10150, American Physical Society (APS), 1998年, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Polarized photoluminescence spectroscopy of single self-assembled InAs quantum dots
Y. Toda, S. Shinomori, K. Suzuki, Y. Arakawa
Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, 58, 16, R10147, R10150, 1998年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Spectroscopy of a single quantum dot by NSOM for photonic device applications
Y Arakawa, Y Toda, S Shinomori
PHYSICS AND SIMULATION OF OPTOELECTRONIC DEVICES VI, PTS 1 AND 2, 3283, 785, 792, 1998年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

Spatially and spectrally resolved imaging of GaAs quantum-dot structures using near-field optical technique
Y Toda, M Kourogi, M Ohtsu, Y Nagamune, Y Arakawa
APPLIED PHYSICS LETTERS, 69, 6, 827, 829, 1996年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

HIGH-SPATIAL-RESOLUTION DIAGNOSTICS OF OPTICAL WAVE-GUIDES USING A PHOTON-SCANNING TUNNELING MICROSCOPE
Y TODA, M OHTSU
IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, 7, 1, 84, 86, 1995年01月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

FREQUENCY STABILIZATION OF 1.5-MU-M DIODE-LASER USING NONLINEAR-OPTICAL FREQUENCY-CONVERSION IN ORGANIC FIBER
Y TODA, T ENAMI, M OUTSU
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS, 32, 9A, L1233, L1235, 1993年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

1.5 MU-M DIODE LASER-BASED NONLINEAR FREQUENCY CONVERSIONS BY USING POTASSIUM TITANYL PHOSPHATE
WZ WANG, K NAKAGAWA, Y TODA, M OHTSU
APPLIED PHYSICS LETTERS, 61, 16, 1886, 1888, 1992年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

偏光分解ポンププローブ分光法を用いたθ-(BEDT-TTF)₂CsCo(SCN)₄における電荷ガラスの研究
和田侑万, 土屋聡, 谷口弘三, 戸田泰則, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 79, 1, 2024年

偏光分解ポンププローブ分光法によるθ-(BEDT-TTF)₂RbZn(SCN)₄の電荷ガラスにおける異方性の観測
和田侑万, 土屋聡, 谷口弘三, 戸田泰則, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 79, 2, 2024年

再循環光学系における非同期和周波発生を用いた周波数スイープパルス列の生成
爲本龍汰, 本田亜沙美, 漕江駿太, 山根啓作, 鈴木雅人, 戸田泰則, 尾松孝茂, 尾松孝茂, 森田隆二, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 70th, 2023年

超高速バーストイメージングのための偏光変換に基づく分光結像光学系の開発
漕江駿太, 爲本龍汰, 本田亜沙美, 山根啓作, 戸田泰則, 尾松孝茂, 森田隆二, Optics & Photonics Japan講演予稿集(CD-ROM), 2023, 2023年

Sub-Gfpsバーストイメージングに向けた再循環フィルタリングによる周波数離散化パルス列生成
爲本龍汰, 漕江駿太, 本田亜沙美, 山根啓作, 戸田泰則, 尾松孝茂, 森田隆二, Optics & Photonics Japan講演予稿集(CD-ROM), 2023, 2023年

光渦パルス誘起コヒーレントクエンチ超伝導の時空間特性
尾上想一郎, 戸田泰則, 土屋聡, 山根啓作, 森田隆二, 小田研, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 70th, 2023年

ポンププローブ分光で探る有機ディラック電子系物質α-(BETS)₂I₃の低温における電気抵抗上昇の起源
土屋聡, 勝見将人, 岡竜平, 内藤俊雄, 戸田泰則, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 78, 2, 2023年

光渦パルス誘起局在超伝導の時空間ダイナミクス
戸田泰則, 土屋聡, 山根啓作, 森田隆二, 小田研, 黒沢徹, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 84th, 2023年

有機伝導体β-(BEDT-TTF)₂I₃における光誘起金属-絶縁体相分離の探索
永田憲正, 土屋聡, 谷口弘三, 戸田泰則, 応用物理学会北海道支部/日本光学会北海道支部合同学術講演会講演予稿集, 57th-18th (CD-ROM), 2022年

非同期パルス列間の和周波発生を用いた周波数スイープパルス列の生成
爲本龍汰, 本田亜沙美, 山根啓作, 鈴木雅人, 戸田泰則, 尾松孝茂, 尾松孝茂, 森田隆二, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 83rd, 2022年

光渦パルスを用いた超伝導コヒーレントクエンチの実現
戸田泰則, 山岡利盛, 土屋聡, 山根啓作, 森田隆二, 小田研, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 69th, 2022年

銅酸化物高温超伝導体Bi2201のコヒーレントクエンチ分光
秋葉俊宏, 土屋聡, 戸田泰則, 黒澤徹, 小田研, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 69th, 2022年

ディスオーダーを持つBi系高温超伝導体の光誘起準粒子ダイナミクス
秋葉俊宏, 土屋聡, 戸田泰則, 黒沢徹, 小田研, MERTELJ T., MIHAILOVIC D., 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 76, 2, 2021年

光渦の軌道角運動量分解精度向上のための偏光回折素子光学系開発
飯塚健介, 山根啓作, 川村一貴, 坂本盛嗣, 小野浩司, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 68th, 2021年

カイラル変調分光を目的とする分割型デフォーマブルミラーを用いた光渦生成
下田隆一, 土屋聡, 山根啓作, 森田隆二, 戸田泰則, 応用物理学会北海道支部/日本光学会北海道支部合同学術講演会講演予稿集, 56th-17th (CD-ROM), 2021年

空間変調光帰還型面発光レーザーのOAMモード発振制御
仲川幸輝, 山根啓作, 森田隆二, 戸田泰則, 応用物理学会北海道支部/日本光学会北海道支部合同学術講演会講演予稿集, 56th-17th (CD-ROM), 2021年

有機超伝導体β-(BEDT-TTF)₂I₃における光励起キャリアダイナミクスの温度特性
永田憲正, 土屋聡, 谷口弘三, 戸田泰則, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 76, 1, 2021年

ポンププローブ時間分解分光で探る銅酸化物超伝導体母物質Nd₂CuO₄の電子状態
土屋聡, 秋葉俊宏, 中村一, 迫田將仁, 丹田聡, 戸田泰則, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 75, 2, 2020年

3パルスポンププローブ分光で探る有機分子結晶における非平衡下でのモット絶縁相形成
土屋聡, MERTELJ Tomaz, MIHAILOVIC Dragan, 谷口弘三, 山田順一, 戸田泰則, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 75, 1, 2020年

高次横モード光励起を用いた面発光レーザーの光渦発振特性
仲川幸輝, 山根啓作, 森田隆二, 戸田泰則, 応用物理学会北海道支部/日本光学会北海道支部合同学術講演会講演予稿集, 55th-16th, 2020年

ガラス上のレーザー誘起表面周期構造形成のための繰り返し周波数可変超短光パルスファイバーレーザーの構築
辻亮, 山根啓作, 望月克, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会北海道支部/日本光学会北海道支部合同学術講演会講演予稿集, 55th-16th, 2020年

偏光回折素子を用いた高精度OAMモード分解光学系の検討
渡辺悠歩, 山根啓作, 坂本盛嗣, 小野浩司, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 67th, 2020年

時空間制御光波発生のための高繰り返しファイバーレーザーの構築
島谷航平, 山根啓作, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会北海道支部/日本光学会北海道支部合同学術講演会講演予稿集, 54th-15th, 48, 2019年01月05日
日本語

OAMモード分解精度向上のための低損失ビーム整形素子の開発
渡辺悠歩, 山根啓作, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 66th, 2019年

高効率な時空間制御光波発生装置の開発
岩佐康平, 佐々木凜, 山根啓作, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 66th, 2019年

空間変調光帰還型面発光レーザーのOAMモード偏光特性
仲川幸輝, 山根啓作, 森田隆二, 戸田泰則, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 80th, 2019年

κ-(BEDT-TTF)₂Cu[N(CN)₂]Brの超伝導状態に対するスペクトル分解ポンププローブ分光
土屋聡, MERTELJ Tomaz, MIHAILOVIC Dragan, 山田順一, 戸田泰則, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 74, 1, 2019年

κ型有機超伝導体のT_c以上で現れる特異的偏光応答のスペクトル分解特性
中川紘一, 佐藤貴裕, 土屋聡, 山田順一, 戸田泰則, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 74, 2, 2019年

時間分解分光によるκ-(BEDT-TTF)₂Cu[N(CN)₂]Iにおける不均一な電子状態の観測
土屋聡, 桑江良太, 児玉匠, 戸田泰則, 中村祐介, 栗原芽来美, 山本貴, 内藤俊雄, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 74, 2, 2019年

θ-(ET)₂M Zn(SCN)₄(M=Rb,Cs)における光励起キャリアダイナミクスの温度特性
中川紘一, 土屋聡, 谷口弘三, 戸田泰則, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 74, 2, 2019年

ピストンシリンダー型セルと光ファイバー束を用いた静水圧及び1軸性圧力下超高速時間分解分光測定装置の開発
土屋聡, 中川大輔, 戸田泰則, 高圧討論会講演要旨集, 59th, 163, 2018年11月13日
日本語

光波の幾何学的変換に基づく光渦の軌道角運動量分解における強度歪み補正
脇坂勇武, 渡辺悠歩, 山根啓作, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, Optics & Photonics Japan講演予稿集(CD-ROM), 2018, ROMBUNNO.2aC5, 2018年10月24日
日本語

κ‐(BEDT‐TTF)₂Cu[N(CN)₂]Clにおける光誘起キャリアダイナミクスに対する分子秩序化の影響
土屋聡, 中川紘一, 谷口弘三, 戸田泰則, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 73, 2, ROMBUNNO.11aPS‐63, 2018年09月21日
日本語

1軸性圧力下ポンププローブ分光測定装置の開発
土屋聡, 中川大輔, 戸田泰則, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 73, 2, ROMBUNNO.11aPS‐62, 2018年09月21日
日本語

チャープパルス対を利用した直線偏光の偏光方位のsub‐THz域超高速回転
佐々木凜, 岩佐康平, 山根啓作, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 79th, ROMBUNNO.20a‐211A‐8, 2018年09月05日
日本語

光渦の軌道角運動量分解精度向上のための光波複製光学系の開発
渡辺悠歩, 山根啓作, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 79th, ROMBUNNO.20a‐211A‐7, 2018年09月05日
日本語

光波の幾何学的変換を利用したOAM分解素子の開発
山根啓作, 脇坂勇武, 渡辺悠歩, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 電子情報通信学会技術研究報告, 118, 129(LQE2018 20-35), 1‐4, 2018年07月05日
日本語

光渦・偏光渦を使った窒化ガリウム励起子のコヒーレント分光
戸田泰則, 重松恭平, 山根啓作, 森田隆二, レーザー研究, 46, 4, 210‐214, 2018年04月20日
日本語

重水素化ドナーを含んだ有機超伝導体κ‐(ET)₂Cu[N(CN)₂]Brにおける光励起キャリアダイナミクスの温度特性
中川紘一, 土屋聡, 谷口弘三, 戸田泰則, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 73, 1, ROMBUNNO.25aB404‐2, 2018年03月23日
日本語

ピストンシリンダー型圧力セルと光ファイバー束を用いた一軸圧力下時間分解分光測定装置の開発
中川大輔, 土屋聡, 戸田泰則, 応用物理学会北海道支部/日本光学会北海道支部合同学術講演会講演予稿集, 53rd-14th, 41, 2018年01月06日
日本語

偏光時間分解分光測定を用いたモット臨界近傍の有機超伝導体における超伝導ゆらぎの探索
中川紘一, 土屋聡, 谷口弘三, 戸田泰則, 応用物理学会北海道支部/日本光学会北海道支部合同学術講演会講演予稿集, 53rd-14th, 43, 2018年01月06日
日本語

急冷した有機超伝導体における光励起準粒子ダイナミクス
佐藤貴裕, 土屋聡, 山田順一, 戸田泰則, 応用物理学会北海道支部/日本光学会北海道支部合同学術講演会講演予稿集, 53rd-14th, 42, 2018年01月06日
日本語

自己参照型干渉法を用いた光渦の小型軌道角運動量分解装置の構築
住吉祥伍, 山根啓作, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会北海道支部/日本光学会北海道支部合同学術講演会講演予稿集, 53rd-14th, 62, 2018年01月06日
日本語

光渦により公転運動させたミクロ粒子の回転ドップラー計測
坪谷春輝, 司馬哲裕, 山根啓作, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会北海道支部/日本光学会北海道支部合同学術講演会講演予稿集, 53rd-14th, 61, 2018年01月06日
日本語

ポアンカレビームパルスを用いたGaN励起子の四光波混合分光
内古閑隆太郎, 山根啓作, 森田隆二, 戸田泰則, 応用物理学会北海道支部/日本光学会北海道支部合同学術講演会講演予稿集, 53rd-14th, 60, 2018年01月06日
日本語

偏光における幾何学的位相を利用した軌道角運動量分解素子の開発
山根啓作, 渡辺悠歩, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 65th, 2018年

光波の空間モードを制御する~光渦を中心に~トポロジカル光波を用いたレーザー分光=光渦・偏光渦を用いた四光波混合分光法による物性探索=
戸田泰則, 光アライアンス, 28, 9, 11‐15, 15, 2017年09月01日
日本工業出版, 日本語

光渦パルス励起による超伝導準粒子軌道角運動量ダイナミクス観測
望月洋人, 戸田泰則, 土屋聡, 山根啓作, 森田隆二, 黒沢徹, 小田研, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 78th, ROMBUNNO.6a‐S45‐5, 2017年08月25日
日本語

空間変調光帰還型面発光レーザーのOAMモード発振特性
森谷淳史, 戸田泰則, 山根啓作, 森田隆二, 重松恭平, 淡路祥成, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 78th, ROMBUNNO.6p‐S45‐2, 2017年08月25日
日本語

sub‐mJ級超高速回転リング状光格子の発生
岩佐康平, 柿澤康平, 山根啓作, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 78th, ROMBUNNO.6p‐S45‐4, 2017年08月25日
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高強度・超高速回転リング状光格子の発生
柿澤康平, 岩佐康平, 山根啓作, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 64th, ROMBUNNO.16p‐311‐8, 2017年03月01日
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幾何学的変換に基づく光渦の高精度軌道角運動量分解計測
山根啓作, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 64th, ROMBUNNO.16p‐311‐7, 2017年03月01日
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銅酸化物高温超伝導体の超伝導ギャップ・擬ギャップダイナミクス
戸田泰則, 黒澤徹, 小田研, 日本物理学会誌, 71, 12, 830‐835, 835, 2016年12月05日

超伝導は物理学における最も魅力的な現象の一つであり，カマリング・オネスによる発見から今日に至るまで多くの研究者を魅了してきた．なかでも液体窒素温度をはるかに上回る転移温度を示す銅酸化物は，いわゆる高温超伝導体のプロトタイプとして数多くの研究がなされ，今も新たな知見や問題提起が次々と報告されている．

超伝導状態では電子間に有効な引力が作用して電子対（クーパー対）が形成され，複数の電子対が位相をそろえて量子凝縮する．凝縮が起こると，フェルミ面近傍の電子スペクトルには，対演算子の期待値（ギャップ関数）によって特徴づけられるエネルギーギャップが開く．Bardeen–Cooper–Schrieffer (BCS) の理論によって説明される従来型超伝導では，格子振動（フォノン）を介した引力で形成される電子対がフェルミ面上に等方的なs波対称性を持つギャップを形成する．これに対して電子間に強い斥力の働く銅酸化物高温超伝導体のギャップは，有効な引力を獲得するために異方的なギャップ関数を持つと考えられており，フェルミ面上にギャップの節（ノード）を持つd波対称性を示す．また超伝導転移温度(T_c)以上でフェルミ面の一部に擬ギャップと呼ばれるギャップ構造が形成されることが知られており，特に反強磁性絶縁相に近いアンダードープ(UD)試料ではT_cよりはるかに高温から観測される．擬ギャップの存在は銅酸化物高温超伝導体の最大の特徴であり，古くから精力的な研究がなされているが，超伝導の前駆現象から超伝導と共存/ 競合する秩序相など様々な解釈があり，結論を見ていない．また物質や測定手法に応じて多様な性質を示すため，ギャップの起源や形成メカニズムを決定するには，多面的かつ系統的な物性観測が必要とされている．

このように多彩な顔を持つ擬ギャップおよび超伝導ギャップと両者の関係性について，従来の実空間や運動量空間の観測手法に加え，超短光パルスを使った時間領域からのアプローチが行われるようになってきた．本稿では物性観測に広く使われる時間分解ポンププローブ分光をベースに，この手法が，これまで観測できなかった高温超伝導体のバルク性質を反映した対称性解析，および秩序形成の相関スケール解析へと拡張可能であることを示す．本稿で扱うポンププローブ分光では，ポンプ光を用いてギャップを形成する電子または正孔（キャリア）を瞬時的に破壊し，高エネルギー状態へと励起する．キャリアのエネルギー緩和に伴って生成される非平衡な準粒子やフォノンは（超伝導・擬ギャップに対応する）ギャップ関数の変化を反映し，ポンプ光に対して遅延時間を持つプローブ光の反射率変化として測定される．励起に使用する光子エネルギーはギャップエネルギーよりもはるかに大きいが，結晶内部への侵入長を大きく取れるため，バルク性質を反映する．拡張されたポンププローブ分光は，それぞれ超伝導ギャップおよび擬ギャップに起因する準粒子応答を一意に決定可能であり，超伝導前駆現象を反映する揺らぎ状態を含め，超伝導ギャップと擬ギャップの個性および両者の関係性をダイナミクスの観点から明らかにする．偏光応答に着目した対称性解析では，擬ギャップの形成温度T ^*以下で自発的な回転対称性破れが生じることが示される．他方，秩序形成ダイナミクスからは，擬ギャップが長距離相関のない局在状態を反映することが明らかとなる．

, 一般社団法人 日本物理学会, 日本語

時空間分解偏光解析から明らかとなった励起子コヒーレントダイナミクスにおける回転対称性破れ
重松恭平, 鈴木雅人, 山根啓作, 森田隆二, 戸田泰則, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 63rd, ROMBUNNO.20P-P3-1, 2016年03月03日
日本語

拡張ストークスパラメータにおける拡張偏光度スペクトルを用いた光波の空間回転対称性解析の検討
鈴木雅人, 山根啓作, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 63rd, ROMBUNNO.21P-S622-20, 2016年03月03日
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Comment on "Higher Order Pancharatnam-Berry Phase and the Angular Momentum of Light"
Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita, 2016年02月08日
In a recent letter, Milione et al. reported the Pancharatnam-Berry phase

(PBP) on a higher-order Poincar\'e sphere (HOPS) [Phys. Rev. Lett, 108, 190401

(2012)]. They used two spin-orbit converters (SOCs) to make a trajectory along

the HOPS. However, the SOCs actually do not make a path on the HOPS. We briefly

discuss a way of acquiring a PBP made by SOCs., 機関テクニカルレポート，技術報告書，プレプリント等

空間変調光帰還による面発光レーザーのラゲールガウスモード制御
西坂拓馬, 重松恭平, 由利洋樹, 山根啓作, 山根啓作, 森田隆二, 森田隆二, 淡路祥成, 戸田泰則, 戸田泰則, 応用物理学会北海道支部・日本光学会北海道地区合同学術講演会講演予稿集, 51st-12th, 35, 2016年01月09日
日本語

パルス幅可変光渦を用いたナノニードル形成とそのメカニズムに関する研究
里水里, 山根啓作, 山根啓作, 戸田泰則, 戸田泰則, 森田隆二, 森田隆二, 応用物理学会北海道支部・日本光学会北海道地区合同学術講演会講演予稿集, 51st-12th, 61, 2016年01月09日
日本語

有機超伝導体κ-(BEDT-TTF)₂X(X=Cu[N(CN)₂]Br,Cu(NCS)₂)における光励起準粒子緩和の温度特性
中川紘一, 土屋聡, 山田順一, 戸田泰則, 応用物理学会北海道支部/日本光学会北海道支部合同学術講演会講演予稿集, 51st-12th, 2016年

Pb置換を行ったBi₂Sr₂CaCu₂O_8+δにおける光誘起準粒子ダイナミクス
渡邉健太, 土屋聡, 戸田泰則, 板垣征一朗, 黒澤徹, 小田研, 応用物理学会北海道支部/日本光学会北海道支部合同学術講演会講演予稿集, 51st-12th, 2016年

空間変調光注入同期による面発光レーザーのトポロジカルチャージ制御
西坂拓馬, 重松恭平, 山根啓作, 山根啓作, 森田隆二, 森田隆二, 淡路祥成, 戸田泰則, 戸田泰則, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 63rd, 2016年

光渦パルスのチャープ特性を利用したプログラマブル超高速回転リング状光格子の生成
柿澤康平, 山根啓作, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 77th, 2016年

超微細加工のための高強度・高繰り返しYb:YAG超短光パルスレーザーの構築
角田恵一郎, 山根啓作, 山根啓作, 戸田泰則, 戸田泰則, 森田隆二, 森田隆二, 応用物理学会北海道支部/日本光学会北海道支部合同学術講演会講演予稿集, 51st-12th, 2016年

Rotational Symmetry Breaking in Coherent Dynamics of GaN Excitons Excited by Radially Polarized Pulses
Kyohhei Shigematsu, Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Ryuji Morita, Yasunori Toda, 2016 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO), 2016年, ［査読有り］
英語

κ-(ET)₂Cu[N(CN)₂]Iにおけるポンプ－プローブ時間分解分光測定
土屋 聡, 児玉 匠, 中村 祐介, 山本 貴, 内藤 俊雄, 戸田 泰則, 日本物理学会講演概要集, 71, 0, 1595, 1595, 2016年
<p>有機超伝導体{\kappa}-(ET)2Cu[N(CN)2]X（X=Cl,Br,I）はアニオンの原子Xを化学置換することで、結晶構造を変化させることなく、電子物性に対する圧力効果を系統的に調査できる系として注目さている。しかし、X=Iの試料に関して作製の困難さから測定例が非常に少なく、その物性は未解明の部分が多い。今回X=Iの試料に対してフェムト秒光パルスを用いた時間分解分光行い、非平衡準粒子緩和ダイナミクスを調べた。</p>, 一般社団法人 日本物理学会, 日本語

偏光時間分解分光を用いたκ-(BEDT-TTF)₂X(X=Cu[N(CN)₂]Br，Cu(NCS)₂)における超伝導ゆらぎの探索
中川 紘一, 土屋 聡, 山田 順一, 戸田 泰則, 日本物理学会講演概要集, 71, 0, 1596, 1596, 2016年
<p>有機超伝導体!LaTeX$\kappa$-(BEDT-TTF)_2_Xではアニオン層Xに化学置換を施すことで電子相関を制御可能である。本研究では電子相関の異なるX=Cu[N(CN)_2_]Br及びCu(NCS)_2_に対しエネルギーギャップの検出が可能な偏光時間分解分光を実施した。その結果、両試料において擬ギャップ応答と考えられる空間対称性破れを検出することに成功した。さらに超伝導応答が、電子相関がより大きいX=Cu[N(CN)_2_]Brの試料では転移温度以上においても検出され、超伝導発現における電子相関の重要性を示唆する結果が得られた。</p>, 一般社団法人 日本物理学会, 日本語

空間光位相変調器と軸対称偏光変換素子とによる強度分布制御された軸対称偏光パルスの生成
鈴木雅人, 山根啓作, 山根啓作, 中嶌奨太, 坂本盛嗣, 岡和彦, 戸田泰則, 戸田泰則, 森田隆二, 森田隆二, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 76th, ROMBUNNO.14A-2G-3, 2015年08月31日
日本語

コリニア型配置を用いた光電場再生に基づく光渦のラゲールガウスモード展開
中嶌奨太, 山根啓作, 山根啓作, 鈴木雅人, 戸田泰則, 戸田泰則, 森田隆二, 森田隆二, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 76th, ROMBUNNO.14A-2G-2, 2015年08月31日
日本語

軸対称偏光パルスを用いたGaN励起子微細構造の四光波混合分光
重松恭平, 森本祥平, 鈴木雅人, 山根啓作, 山根啓作, 森田隆二, 森田隆二, 戸田泰則, 戸田泰則, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 70, 1, ROMBUNNO.21PCP-4, 1471, 2015年03月24日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

コヒーレント結合系を用いて生成された超短径偏光パルスの拡張ストークスパラメータによる定量的解析
鈴木雅人, 山根啓作, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 62nd, ROMBUNNO.12P-A15-12, 2015年02月26日
日本語

軸対称偏光ビームの空間位相解析
山根啓作, 横瀬尚也, 鈴木雅人, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 62nd, ROMBUNNO.12P-A15-13, 2015年02月26日
日本語

光電場再生に基づいた光渦のラゲールガウスモード展開
山根啓作, 中嶌奨太, 鈴木雅人, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 62nd, ROMBUNNO.12P-A15-14, 2015年02月26日
日本語

κ-(ET)₂Cu(NCS)₂におけるポンプ-プローブ時間分解分光
土屋聡, 中川紘一, 山田順一, 戸田泰則, 日本物理学会講演概要集(CD-ROM), 70, 1, 2015年

22aAS-12 k-(ET)_2Cu(NCS)_2におけるポンプ-プローブ時間分解分光
土屋 聡, 中川 紘一, 山田 順一, 戸田 泰則, 日本物理学会講演概要集, 70, 0, 1844, 1844, 2015年
一般社団法人日本物理学会, 日本語

18pPSA-85 ピストンシリンダー型圧力セルを用いた極低温・高圧下時間分解分光
土屋 聡, 木野 洋平, 中川 紘一, 山田 順一, 戸田 泰則, 日本物理学会講演概要集, 70, 0, 1336, 1336, 2015年
一般社団法人日本物理学会, 日本語

Over 1-mJ intense ultrashort optical-vortex pulse generation with programmable topological-charge control by chirped-pulse amplification
Keisaku Yamane, Keisaku Yamane, Asami Honda, Yasunori Toda, Ryuji Morita, Springer Proceedings in Physics, 162, 809, 812, 2015年01月01日

ホログラムの最適化によるラゲールガウスビーム発生の高精度化
本田亜沙美, 山根啓作, 鈴木雅人, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 75th, ROMBUNNO.19P-C1-12, 2014年09月01日
日本語

空間変調光帰還による面発光レーザーの高次横モード制御
西坂拓馬, 重松恭平, 由利洋樹, 山根啓作, 森田隆二, 淡路祥成, 戸田泰則, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 75th, ROMBUNNO.19P-C1-15, 2014年09月01日
日本語

多重横モード面発光レーザーにおける特異点ダイナミクス
由利洋樹, 重松恭平, 西坂拓馬, 山根啓作, 森田隆二, 淡路祥成, 戸田泰則, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 75th, ROMBUNNO.19P-C1-16, 2014年09月01日
日本語

拡張ストークスパラメータによる高次偏光渦の解析
鈴木雅人, 山根啓作, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 75th, ROMBUNNO.19P-C1-14, 2014年09月01日
日本語

円筒座標系を基礎とする拡張ストークスパラメータによる軸対称偏光状態の解析 II
横瀬尚也, 鈴木雅人, 山根啓作, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 75th, ROMBUNNO.19P-C1-13, 2014年09月01日
日本語

7aBB-2 2次元層状化合物DyTe_3における光誘起準粒子ダイナミクスのプローブ偏光特性(7aBB 超伝導・密度波,領域6(金属(液体金属・準結晶)・低温(超低温・超伝導・密度波)))
土屋 聡, 菅原 悠太, 丹田 聡, 戸田 泰則, 日本物理学会講演概要集, 69, 2, 554, 554, 2014年08月22日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

STM/STSから見たBi2212の1次元変調構造とギャップサイズの相関
野並拓矢, 吉田紘行, 岸文香, 黒澤徹, 戸田泰則, 竹山幸作, 小田研, 伊土政幸, 日本物理学会講演概要集, 69, 2, 421, 421, 2014年08月22日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

Quantitative analysis of l = 2 radially polarized ultrashort pulses by using extended stokes parameters
Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, Ryuji Morita, Optics InfoBase Conference Papers, 2014年07月21日

30aAX-9 光渦を用いたドップラー吸収分光と多自由度励起効果の検討(30aAX プラズマ基礎(原子過程・プラズマ計測・基礎プラズマ),領域2(プラズマ))
荒巻 光利, 野々部 和樹, 田部井 翔太, 戸田 泰則, 吉村 信次, 森崎 友宏, 後藤 基志, 寺坂 健一郎, 田中 雅慶, 西澤 典彦, 日本物理学会講演概要集, 69, 1, 281, 281, 2014年03月05日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

mJ級高強度トポロジカルチャージ可変超短光渦パルス発生
山根啓作, 本田亜沙美, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 61st, ROMBUNNO.18A-F7-1, 2014年03月03日
日本語

円筒座標系を基礎とする拡張ストークスパラメータによる軸対称偏光状態の解析
鈴木雅人, 山根啓作, 塩田康之, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 61st, ROMBUNNO.17A-F6-8, 2014年03月03日
日本語

Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δのノード・アンチノード対称性にもとづく光誘起準粒子ダイナミクスの選択的観測
渡辺健太, 土屋聡, 戸田泰則, 板垣征一朗, 黒澤徹, 小田研, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 75th, 2014年

高強度かつ広帯域な光渦パルスに適応可能な偏光渦変換器の開発
塩田康之, 山根啓作, 覚間誠一, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 74th, ROMBUNNO.19P-A3-3, 2013年08月31日
日本語

26aKQ-8 OD-Bi2212の光誘起超伝導相転移における準粒子ダイナミクス(銅酸化物1,領域8(強相関系分野:高温超伝導,強相関f電子系など))
川之上 史篤, 戸田 泰則, 板垣 征一朗, 黒澤 徹, 小田 研, 伊土 政幸, 日本物理学会講演概要集, 68, 2, 500, 500, 2013年08月26日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

28aDB-7 強励起条件下におけるワイドギャップ半導体励起子のコヒーレントダイナミクス(励起子・ポラリトン,領域5(光物性))
長谷川 明, 戸田 泰則, 足立 智, 森田 隆二, 中山 正昭, 日本物理学会講演概要集, 68, 2, 698, 698, 2013年08月26日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

複合光渦励起による励起子軌道角運動量スペクトルダイナミクス
重松恭平, 戸田泰則, 山根啓作, 森田隆二, 日本物理学会講演概要集, 68, 2, 699, 699, 2013年08月26日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

29aRG-2 1T-VSe_2におけるカイラルCDWの発見(29aRG 超伝導・密度波,領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))
菅原 悠太, 石岡 準也, 戸田 康則, 小田 研, 黒澤 徹, 松浦 徹, 市村 晃一, 丹田 聡, 日本物理学会講演概要集, 68, 1, 892, 892, 2013年03月26日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

非線型屈折率効果を伴う物質の異方性を用いた光子のスピン軌道角運動量変換 IV
鈴木雅人, 山根啓作, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 60th, ROMBUNNO.28A-D2-7, 2013年03月11日
日本語

トポロジカルチャージ可変な高強度超短光渦パルス光源の開発
山根啓作, 本田亜沙美, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 60th, ROMBUNNO.28A-D2-6, 2013年03月11日
日本語

オーバードープ高温超伝導体(Bi2212)の光誘起超伝導相転移における準粒子ダイナミクス
川之上史篤, 土屋聡, 戸田泰則, 板垣征一朗, 黒澤徹, 小田研, 伊土政幸, 応用物理学会北海道支部・日本光学会北海道地区合同学術講演会講演予稿集, 49th-10th, 2013年

強励起条件下におけるワイドギャップ半導体励起子の縮退四光波混合
長谷川明, 戸田泰則, 足立智, 森田隆二, 中山正昭, 応用物理学会北海道支部・日本光学会北海道地区合同学術講演会講演予稿集, 49th-10th, 2013年

Measurement of orbital angular momentum spectrum of optical vortices based on electric-field reconstruction in spatial domain
Keisaku Yamane, Zhili Yang, Kyouhei Shigematsu, Yasunori Toda, Ryuji Morita, 2013 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS EUROPE AND INTERNATIONAL QUANTUM ELECTRONICS CONFERENCE (CLEO EUROPE/IQEC), 2013年, ［査読有り］
英語

直鎖型Ｃ60ポリマーの電子-フォノン結合定数—光励起電子緩和レートからの算出ー
小野 頌太, 戸田 泰則, 尾上 順, ナノ学会会報, 12, 1, 11, 15, 2013年
ナノ学会, 日本語

一軸性結晶内における軸対称偏光ビームの非線型カップリングと空間的に拡張したストークスパラメータによるその理解
鈴木雅人, 山根啓作, 戸田泰則, 森田隆二, Optics & Photonics Japan講演予稿集(CD-ROM), 2013, ROMBUNNO.12AE4, 2013年
日本語

チャープパルス増幅を用いたトポロジカルチャージ可変な高強度超短光渦パルスの発生
本田亜沙美, 山根啓作, 横瀬尚也, 重松恭平, 戸田泰則, 森田隆二, Optics & Photonics Japan講演予稿集(CD-ROM), 2013, ROMBUNNO.12AE3, 2013年
日本語

高次光渦励起によるGaN励起子の軌道角運動量分解四光波混合分光
重松恭平, 戸田泰則, 山根啓作, 森田隆二, 応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 73rd, ROMBUNNO.13A-B2-3, 2012年08月27日
日本語

非線型屈折率効果を伴う物質の異方性を用いた光子のスピン軌道角運動量変換 III
鈴木雅人, 山根啓作, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 73rd, ROMBUNNO.13A-B2-2, 2012年08月27日
日本語

19aHB-11 縦波-横波間非調和相互作用理論によるギャップ形成物質の光励起キャリア緩和の記述(19aHB 超高速現象,領域5(光物性))
小野 頌太, 島 弘幸, 戸田 泰則, 日本物理学会講演概要集, 67, 2, 689, 689, 2012年08月24日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

20pFA-2 新規プラズマ分光法のための波長可変光渦レーザーの開発(20pFA プラズマ基礎(強結合プラズマ,分光計測,原子・分子過程),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
荒巻 光利, 戸田 泰則, 吉村 信次, 寺坂 健一郎, 田中 雅慶, 日本物理学会講演概要集, 67, 2, 214, 214, 2012年08月24日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

C-3-1 マルチコアファイバによる新しい多重伝送手法(C-3.光エレクトロニクス,一般セッション)
淡路 祥成, 和田 尚也, 戸田 泰則, 林 哲也, 電子情報通信学会総合大会講演論文集, 2012, 1, 150, 2012年03月06日
一般社団法人電子情報通信学会, 日本語

25pYH-10 UD-Bi2212の光誘起超伝導相転移における準粒子ダイナミクス(25pYH 高温超伝導2(理論・電子構造・スペクトロスコピー),領域8,強相関系:高温超伝導,強相関f電子系など)
戸田 泰則, Mertelj T., Kusar P., 黒澤 徹, 小田 研, 伊土 政幸, Mihailovic D., 日本物理学会講演概要集, 67, 1, 648, 648, 2012年03月05日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

ラゲール・ガウスモードの光スイッチング応用について
淡路 祥成, 和田 尚也, 戸田 泰則, 電子情報通信学会技術研究報告. PN, フォトニックネットワーク, 111, 475, 71, 74, 2012年03月05日
ラゲール・ガウスモードを用いたモード分割多重伝送方式において、マルチコアファイバ伝搬後の軌道角運動量スペクトルを観測し、良好なコントラストで主モード及び陪モードを識別することができた。このように、複数のモード成分が混在する軌道角運動量スペクトル上の任意のコンポーネントをモード変換し、空間フィルタなどを関して零次モードとして弁別することで、通信チャネルが割り当てられた各次数のラゲール・ガウスモードを直接スイッチング可能である。, 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語

光渦励起による励起子軌道角運動量ダイナミクス
重松恭平, 戸田泰則, 戸田泰則, 森田隆二, 森田隆二, 日本物理学会講演概要集, 67, 1, 796, 796, 2012年03月05日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

数サイクル域超短光渦パルス発生
山根啓作, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM), 59th, ROMBUNNO.18A-E9-9, 2012年02月29日
日本語

低屈折率粒子の動的自在マニピュレーションを用いた液滴融合
鹿島準一郎, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学会北海道支部・日本光学会北海道地区合同学術講演会講演予稿集, 47th-8th, 2012年

Generation of ultrashort optical vortex pulses using optical parametric amplification
Keisaku Yamane, Yasunori Toda, Ryuji Morita, 2012 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO), 2012年, ［査読有り］
英語

非線型屈折率効果を伴う物質の異方性を用いた光子のスピン軌道角運動量変換 II
鈴木雅人, 山根啓作, 戸田泰則, 戸田泰則, 森田隆二, 森田隆二, 応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 72nd, ROMBUNNO.30P-ZH-10, 2011年08月16日
日本語

GaN励起子の軌道角運動量分解四光波混合分光
重松恭平, 戸田泰則, 戸田泰則, 天野竜郎, 森田隆二, 森田隆二, 応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 72nd, ROMBUNNO.30P-ZH-11, 2011年08月16日
日本語

ラゲール・ガウスモードの7コアファイバ通過時の軌道角運動量の保存について
淡路 祥成, 和田 尚也, 戸田 泰則, 林 哲也, 電子情報通信学会技術研究報告. OFT, 光ファイバ応用技術, 111, 69, 25, 28, 2011年05月19日
ラゲール・ガウスモードがイメージファイバの複数のコアを通過した際に軌道角運動量スペクトルが保存されることが従来、実験的に確かめられていたが、今回、よりコア数(画素数)の少ない(粗い)7コアファイバを通過した際の軌道角運動量の保存について、実験的に検証したのでこれを報告する。, 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語

非線型屈折率効果を伴う物質の異方性を用いた光子のスピン軌道角運動量変換
鈴木雅人, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM), 58th, 2011年

20aHX-2 電荷密度波カイラリティの発見 : 1T-TiSe_2におけるSTM・光学測定による面内異方CDWの観測(20aHX 超伝導・電荷密度波,領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))
石岡 準也, 島竹 克大, 黒澤 徹, 市村 晃一, 戸田 泰則, 小田 研, 丹田 聡, 日本物理学会講演概要集, 65, 1, 812, 812, 2010年03月01日
社団法人日本物理学会, 日本語

光ファイバー中での光渦の発生と精密制御
斎藤崇広, 戸田泰則, 森田隆二, Optics & Photonics Japan講演予稿集, 2010, 2010年

偏光分散のない超広帯域偏光渦パルス発生
時実悠, 岡和彦, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM), 57th, 2010年

コヒーレント複合光渦パルスの生成と制御
本田翔一, 戸田泰則, 森田隆二, 応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM), 57th, 2010年

バンドルファイバーによるコヒーレント複合光渦パルスの伝送
本田翔一, 戸田泰則, 淡路祥成, 上野雄鋭, 森田隆二, 応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 71st, 2010年

擬一次元曲面物質における光励起キャリアダイナミクス
戸田 泰則, 表面科学 : hyomen kagaku = Journal of the Surface Science Society of Japan, 30, 12, 667, 672, 2009年12月10日
日本表面科学会, 日本語

偏光渦パルス励起によるリング結晶の閉ループ特性の評価
時実悠, 島竹克大, 戸田泰則, 岡和彦, 丹田聡, 森田隆二, 応用物理学関係連合講演会講演予稿集, 56th, 3, 2009年

四光波混合を用いた光の軌道角運動量の変換
上野雄鋭, 戸田泰則, 足立智, 森田隆二, 俵毅彦, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 70th, 3, 2009年

非線形媒質中における光渦対の伝播ダイナミクス
本田翔一, 上野雄鋭, 森田隆二, 戸田泰則, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 70th, 3, 2009年

低次元トポロジカル物質の光励起電子応答
島竹 克大, 戸田 泰則, 應用物理, 77, 6, 672, 675, 2008年06月10日
応用物理学会, 日本語

擬一次元導体TaS₃におけるコヒーレント電子集団励起の観測
小野崎龍恒, 小野崎龍恒, 坪田雅功, 丹田聡, 戸田泰則, 応用物理学関係連合講演会講演予稿集, 55th, 3, 1139, 2008年03月27日
日本語

26aRH-3 ポンプ・プロープ分光でみたBi2212の超伝導状態と擬ギャップ状態における準粒子緩和(26aRH 高温超伝導(擬ギャップと超伝導ギャップ),領域8(強相関係:高温超伝導,強相関f電子系など))
劉 英豪, 戸田 泰則, 島竹 克大, 桃野 直樹, 小田 研, 伊土 政幸, 黒澤 徹, 日本物理学会講演概要集, 63, 1, 630, 630, 2008年02月29日
一般社団法人日本物理学会, 英語

四光波混合分光によるGaN励起子のトポロジカル解析
上野雄鋭, 上野雄鋭, 戸田泰則, 戸田泰則, 足立智, 森田隆二, 俵毅彦, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 69th, 3, 2008年

21pXQ-13 超高速時間分解分光によるNbSe_3結晶の電荷密度波相転移特性(超伝導・密度波,領域6,金属,超低温,超伝導・密度波)
島竹 克大, 小野崎 龍之, 戸田 泰則, 丹田 聡, 日本物理学会講演概要集, 62, 2, 810, 810, 2007年08月21日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

擬一次元TaS₃の光励起ダイナミクスにおける共鳴効果
小野崎龍之, 坪田雅功, 丹田聡, 戸田泰則, 日本物理学会講演概要集, 62, 2, 782, 782, 2007年08月21日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

トポロジーを視点とした光物性計測 (特集 知の創造から知の活用へ--北大創成科学共同研究機構)
戸田 泰則, 島竹 克大, マテリアルインテグレ-ション, 20, 5, 44, 48, 2007年05月
ティー・アイ・シィー, 日本語

23pZA-4 過渡反射率測定におけるコヒーレント集団励起スペクトルの系統的考察(23pZA 電荷密度波,領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))
戸田 泰則, 島竹 克大, 小野崎 龍之, 丹田 聡, 日本物理学会講演概要集, 61, 2, 637, 637, 2006年08月18日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

24aWB-6 擬一次元電荷密度波物質TaS_3におけるコヒーレント振動の時間周波数特性(24aWB 超伝導体・強相関系・低次元物質法・新光源・新分光法,領域5(光物性))
小野崎 龍之, 島竹 克大, 丹田 聡, 戸田 泰則, 日本物理学会講演概要集, 61, 2, 584, 584, 2006年08月18日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

27pXF-8 二色励起ポンププローブ法による擬一次元導体NbSe_3のフェムト秒ダイナミクス(27pXF 超伝導・電荷密度波,領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))
島竹 克大, 戸田 泰則, 丹田 聡, 日本物理学会講演概要集, 61, 1, 772, 772, 2006年03月04日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

25pXL-6 擬一次元導体NbSe_3の顕微時間分解分光(2)(超電導・電荷密度波,領域6(金属,超低音,超電導・密度波))
島竹 克大, 戸田 泰則, 丹田 聡, 日本物理学会講演概要集, 60, 1, 742, 742, 2005年03月04日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

24aPS-42 A面サファイア基板上GaNの四光波混合分光(領域5ポスターセッション,領域5(光物性))
戸田 泰則, 足立 智, 阿部 泰裕, 星野 勝之, 荒川 泰彦, 日本物理学会講演概要集, 60, 1, 667, 667, 2005年03月04日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

12pTM-4 擬一次元導体 NbSe_3 の顕微時間分解分光(電荷密度波, 領域 6)
島竹 克大, 南 丈史, 戸田 泰則, 丹田 聡, 日本物理学会講演概要集, 59, 2, 699, 699, 2004年08月25日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

低次元導体における電荷密度波テラヘルツ振動のコヒーレント制御
戸田泰則, 森田隆二, 丹田聡, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 65th, 3, 2004年

22aTA-3 1T-TaS_2 における電荷密度波の集団励起ダイナミクスと温度特性
戸田 泰則, 立石 幸一, 稲垣 克彦, 市村 晃一, 丹田 聡, 日本物理学会講演概要集, 58, 2, 646, 646, 2003年08月15日
社団法人日本物理学会, 日本語

2パルス励起による有機分子の選択的コヒーレント振動状態制御
伊藤晃一, 立石幸一, 森田隆二, 山下幹雄, 戸田泰則, 応用物理学関係連合講演会講演予稿集, 50th, 3, 2003年

近赤外励起におけるバルクGaNの多光子吸収過程の観測
松原崇史, 戸田泰則, 森田隆二, 山下幹雄, 星野勝之, 染谷隆夫, 荒川泰彦, 応用物理学関係連合講演会講演予稿集, 50th, 1, 2003年

走査型近接場光学顕微鏡による半導体量子ナノ構造の物性計測
戸田 泰則, 荒川 泰彦, 應用物理, 71, 6, 714, 715, 2002年06月10日
日本語

バルクGaNの時間分解ポンプ・プローブ分光
松原崇史, 戸田泰則, 森田隆二, 山下幹雄, 星野勝之, 染谷隆夫, 荒川泰彦, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 63rd, 1, 2002年

銀コロイド溶液のフェムト秒ダイナミクス
伊藤晃一, 立石幸一, 森田隆二, 山下幹雄, 戸田泰則, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 63rd, 3, 2002年

26p-YC-6 磁場中の単一量子ドット分光
戸田 泰則, 荒川 泰彦, 日本物理学会講演概要集, 53, 2, 231, 231, 1998年09月05日
一般社団法人日本物理学会, 日本語

Laser Spectroscopy Using Topological Light Beams　　　　　　　　　　　　　　　
Yasunori Toda
Springer Series in Progress in Nanophotonics 3, 2014年, ［共著］

光物性入門　　　　　　　　　　　　　　　
戸田泰則
朝倉書店, 2009年, ［共著］

ナノオプティクス：ナノスケールの光物性　　　　　　　　　　　　　　　
戸田泰則
オーム社, 2004年, ［共著］

Optical Characterization of In(Ga)As/GaAs Self-assembled Quantum Dots Using Near-Field Spectroscopy　　　　　　　　　　　　　　　
戸田泰則
Springer Series in Optical Sciences Volume 86, 2003年, ［共著］

ナノ光工学ハンドブック　　　　　　　　　　　　　　　
戸田泰則
朝倉書店, 2002年, ［共著］

超短光渦パルスの時空間結合特性を用いた超高速らせん形状モード変調とその応用展開
科学研究費助成事業
2023年04月01日 - 2026年03月31日
森田 隆二, 戸田 泰則
本研究の目的は，光の持つ位相・偏光の空間的特異性・非一様性に着目し，申請者らが現在までに独自に開発したモノサイクル域光パルス発生・制御技術，さらには光波時空間結合コヒーレント合成技術を用いることにより，以下のことを行うことである。すなわち，時間的にチャープした光渦パルス等のコヒーレントビーム合成による，らせん形状・円筒対称ビームパターンTHz変調手法の確立，この技術を発展させ，様々ならせん形状・円筒対称を持つTHz変調動的光モードの生成，さらに生成ビームによる物質系における擬粒子励起とそのコヒーレント伝播制御・増強・対称性を有した新奇現象探索を行うことである。


既に申請者らは，THz回転周波数の超高速回転光格子（光渦ペア）発生に成功しているが，これは方位角依存の位相の干渉効果によるものである。物質系における擬粒子励起などの応用を考え，当該年度はさらなる自由度として動径座標依存の位相変調の導入を行った。「方位方向依存位相+動径方向依存位相」の干渉効果を用いると，「らせん方向」ビーム変調が可能となり，これを超高速で回転させることができる。


具体的には，動径方向依存+方位方向依存位相変調の自在性を与えるため，プログラマブル空間位相変調器を用いており，その光損傷閾値を超えない程度の光源の増幅を行っている。また，光渦の重ね合わせ光学系としては，光損失が少なく安定でロバストなコヒーレントビーム合成光学系を，Sagnac型干渉計光路を用いて構築している。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K26566

特異点光波による光誘起ナノスケール超伝導の創製
科学研究費助成事業
2022年04月01日 - 2025年03月31日
戸田 泰則, 小田 研, 土屋 聡
本研究では特異点光波（光渦パルス）を物質の電子状態に対して空間的に高速制御する手段として活用し、超伝導体試料に対して光誘起のナノスケール超伝導を創出する。現在までに１）光誘起相転移を観測する分光手法（コヒーレントクエンチ分光）への特異点光波の適用、２）特異点周りの強度暗点に形成される局在超伝導の応答検出、および３）局在超伝導を用いた超伝導試料に対する空間イメージングを実現した。特異点光波のフルーエンス変化にもとづく超伝導応答の空間分布先鋭化が確認され、超伝導の非熱的相破壊（クエンチ）を反映する飽和特性を利用した超解像化を実証することができた。特に局在化超伝導サイズの適切な見積もりと物性解析に対する有効性を示すため、空間分解イメージングを用いて超伝導応答の時空間変化を系統的に調査した。具体的には強度暗点に形成される超伝導サイズの相破壊パルス強度に対する依存性、クエンチ後の経過時間に対する依存性を観測し、結果から、１）強度暗点に形成される局在超伝導のサイズが約100nmに到達すること、２）局在超伝導の存在時間はクエンチされた領域の超伝導回復時間（＜10ps）で決定されることを明らかにした。バルクの性質をもつ超伝導状態をナノスケールで観測・制御する手法は画期的であり、実際に超伝導応答の時空間分布を示すことで本手法が超伝導物性探索の強力なツールとなりうることを示すことができた。合わせて新機能開拓に対する本手法の有効性を示すため、高温超伝導体に特徴的に現れる擬ギャップと呼ばれる電子状態に対しても同様の光誘起局在化の実証実験に取り組んだ。プロセスフリーで電子状態の時空間制御を可能とする本手法の特徴を生かし、超伝導体特有の電子状態に対して非熱的空間変調にもとづく機能応用の道筋を開拓できた。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K23246

３パルス型フェムト秒時間分解分光による電荷ガラス転移における動的不均一性の探索
科学研究費助成事業
2022年04月01日 - 2025年03月31日
土屋 聡, 戸田 泰則, 谷口 弘三
本研究の最終目標である「ガラス転移の解明」に向けて、近年基礎、応用の両面から注目を集めている有機分子結晶の電荷ガラス状態を研究対象とし、フェムト秒光パルスを用いた電子の緩和ダイナミクス測定を実施し、ガラス転移に対する新たな知見を得ることを目的とする。
２年目は初年度に得たガラス状態を特徴付ける緩和ダイナミクスの普遍性を調査した。まず初年度に測定したtheta-(BEDT-TTF)2RbZn(SCN)4、theta-(BEDT-TTF)2CsZn(SCN)4、ZnをCoに置換したtheta-(BEDT-TTF)2RbCo(SCN)4、theta-(BEDT-TTF)2CsCo(SCN)4に注目した。これらCo塩の基礎物性はRb塩と非常によく似ていることがわかっており、Rb塩と同様の電荷秩序、電荷ガラスを特徴付ける光誘起キャリアダイナミクスが観測されることが期待される。Co塩において２パルス型ポンププローブ分光測定を実施したところ、Rb塩とどうようの傾向のダイナミクスが観測され、普遍性があることが確認できた。
また電荷秩序を特徴付けるダイナミクスが他の物質でも観測されるか探るため、alpha-(BEDT-TTF)2I3、alpha-(BETS)2I3においても測定を行った。これまでの研究からalpha-(BEDT-TTF)2I3では低温で電荷秩序に相転移し、alpha-(BETS)2I3は電荷秩序ではない絶縁体に転移することがわかっているため、これら２物質での結果を比較することで、電荷秩序を特徴付けるダイナミクスの普遍性についての知見が得られると考えた。測定の結果、電荷秩序を示すalpha-(BEDT-TTF)2I3ではtheta塩の電荷秩序と同様のダイナミクスが観測され、alpha-(BETS)2I3では、電荷秩序とは異なるダイナミクスが観測された。このことから電荷秩序ダイナミクスの普遍性を確認することができた。この成果の一部は論文として出版した。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K22433

３パルス型フェムト秒時間分解分光による電荷ガラス転移における動的不均一性の探索
科学研究費助成事業
2022年04月01日 - 2025年03月31日
土屋 聡, 戸田 泰則, 谷口 弘三
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 22H01162

特異点光波による光誘起ナノスケール超伝導の創製
科学研究費助成事業
2022年04月01日 - 2025年03月31日
戸田 泰則, 小田 研, 土屋 聡
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 22H01978

量子液晶の制御と機能
科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
2019年06月28日 - 2024年03月31日
小林 研介, 戸田 泰則, 戸川 欣彦, 石坂 香子, 岡崎 浩三, 有馬 孝尚
小林は、量子ドットにおける近藤効果を用いて、平衡非線形領域にある微分伝導度について調べ、平衡から遠く離れた状況にあったとしても、対称性を通じて近藤効果が輸送現象に姿を表すことを微視的に実証した。さらに、GaAs/AlGaAsトンネル結合二重量子井戸構造におけるラシュバ効果、スピン軌道トルクによる磁化の準安定状態の実現や、電流雑音測定のための低温増幅器の開発などを行った。有馬は、希土類を含むいくつかの合金系について共鳴Ｘ線散乱や中性子散乱を行い、磁場や温度およびそれらの履歴によって多彩な磁気ナノ超構造の間を転移する様子を逆空間で観測することでスピン液晶状態を確定させるという成果を得た。戸川はキラルスピン物質CrNb3S6が示す異方的磁気共鳴の研究を行い、励起配置に強く依存した共鳴応答を見出し、共鳴スイッチングやキラルソリトン共鳴モードの切替えなど、高度な制御法に関する成果を得た。戸田はトポロジカル光波を用いた光誘起相制御開拓の研究を行い、光の伝播がもたらす幾何学位相（グイ位相）の制御性を活用した光渦発振を半導体微小共振器に対して実現した。石坂は遷移金属ダイカルコゲナイドVTe2を対象とし、数ピコ秒の時間分解能による電子回折とイメージング実験を行い、電荷密度波の超高速融解とそれに伴う特異な偏極を持つ音響フォノンの生成・伝播の計測に成功した。岡﨑は、高次高調波レーザーを用いた時間分解光電子分光による光照射による物性制御の研究を行い、鉄系超伝導体FeSeにおいて、光誘起超伝導による超伝導ギャップの観測に成功する、という成果を得た。
日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 19H05826

チャープした超短光渦パルスの重ね合わせによる超高速ビームパターン変調とその応用
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2020年04月01日 - 2023年03月31日
森田 隆二, 戸田 泰則
本研究の目的は，光の持つ位相・偏光の空間的特異性・非一様性に着目し，申請者らが現在までに独自に開発したモノサイクル域光パルス発生・制御技術，超短光パルスコヒーレント合成技術，光のスピン軌道相互作用変換・制御技術を用いることにより， THzの速さでビームパターンが変化する光格子（光渦ペア）を発生させること，さらに，物質系において，発生光渦ペアによる擬粒子励起を行い，その伝播過程を利用してコヒーレントな制御・増強を行うことである。既に申請者らは，THz回転周波数の超高速回転光格子（光渦ペア）発生に成功しているが，物質系における擬粒子励起などの応用を考えると，十分な光出力とはいえない。そこで，まず，THz回転周波数の超高速回転リング状光格子（光渦ペア）の高強度化をめざし，当該年度は以下を行った。


光源系の改良としては，光損失が少なく安定でロバストなコヒーレントビーム合成光学系としてサニャック型干渉計光路を用い，変調前のパルスエネルギー360 μJ，変調後のパルスエネルギー115 μJ，32%の高い変換効率を得ている。また，チャープされた光渦の重ね合わせ実験において，絶対値が等しく符号の異なるトポロジカルチャージを有する光渦パルスの重ね合わせ手法を拡張し，方位方向指数の異なる光渦の重ね合わせによる動径方向に変化する高効率超高速ビーム変調，方位方向指数および動径方向指数の異なる光渦の重ね合わせによる複雑な超高速ビームパターン変調に成功している。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 20H02645

光渦分光法のプロセスプラズマへの応用と新規材料創生への展開
科学研究費助成事業 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
2018年10月09日 - 2023年03月31日
荒巻 光利, 吉村 信次, 寺坂 健一郎, 矢澤 翔大, 小林 弘和, 戸田 泰則, 鹿野 豊
本研究の目的は，光渦分光法をプロセスプラズマに適用することでプラズマの制御性を格段に向上させ，そのプラズマ源を材料開発に応用することである．2019年度は，2020年度以降のドイツおよびデンマークでの実験に備えた装置開発および予備実験を行った．
ドイツ・ルール大学との共同研究では，容量結合プラズマ（CCP）と基板の境界であるシース内における，イオン流速の測定を目的としている．CCPは広くプラズマプロセスで用いられており，シース内で基板に垂直方向に加速されたイオンのエネルギーは，膜質を左右する重要なパラメータである．従来は，基板に穴をあけてレーザーを基板に垂直方向にレーザーを通すか，イオンを引き出してエネルギーアナライザで検出するなどし基板への入射エネルギーが測定されてきた．本研究では，基板に平行な方向から入射した光渦によって，基板に垂直な方向のイオン流速を測定することを目指している．従って，基板や電極を加工する必要がなく，実機への応用も可能となる．2019年度は，光渦を用いたレーザー誘起蛍光測定系を開発し，HYPER-II（九州大学）での予備実験を開始した．
デンマーク工科大学との共同研究では，希少金属を用いない透明電極の高性能化に関する研究を進めている．現時点で得られている導電性透明薄膜は，電気特性の位置依存性が大きく，何が特性を決めているのか明らかになっていない．本共同研究では，光渦分光により，基板直前のイオン・原子のエネルギー分布を測定し，薄膜の電気的特性との関係を明らかにすることを目指している．2019年度は，予備的実験として，デンマーク工科大学にて，DCスパッタリングプラズマの発光分光測定を開始し，観測可能なAr, Zn, Aｌ等の発光線を検討した．
日本学術振興会, 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B)), 日本大学, 18KK0079

光渦の空間モードカイラリティを活用した時間分解分光の開発
科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
2019年06月28日 - 2022年03月31日
戸田 泰則
光渦は高次の空間モード光波に対応し、その特徴である波面の回転位相勾配は勾配の方向（符号）に応じたカイラリティを持つ。したがって異なるカイラリティを持つ同一次数の光渦対を用いると、完全同軸の光励起に対してカイラリティ選択による渦対の分離が可能となる。本研究ではこの光渦カイラリティに着目し、モード変換を利用した光波分離にもとづく全く新しい方式の時間分解分光を開発することを目的としている。
提案手法を確立するため、昨年度は主にカイラリティの異なる光渦の生成分離に対する光学系の確立と最適化に取り組んだ。解決課題として、（i）光渦の空間モード純度、（ii）検出側の空間モード選択性、（iii）試料反射特性、を設定し、
（項目A）半導体面発光レーザー（VCSEL）に対する空間モード選択制御
（項目B）高温超伝導体試料（Bi2212）の完全同軸型ポンププローブ分光
を実施した。項目Aでは光波の空間モード純度（課題i）と選択性（課題ii）の向上を図り、光注入型VCSELにおけるカイラリティ選択可能な光渦発振を実現した。特に共振器の幾何学位相（グイ位相）にもとづく空間モード変換を用いることにより、非対称共振器に対しても光渦発振可能であることを明らかにし、汎用性の高い光渦レーザー実現に向けた原理実証を行った。並行して項目Bでは空間モードカイラリティを活用した時間分解分光開発に取り組み、直交偏光条件下の完全同軸型時間分解ポンププローブ分光によるカイラリティ選択型過渡応答検出を実現した（課題ii）。
日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 19K22138

光渦パルスで実現する時空間超伝導相制御
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2019年04月01日 - 2022年03月31日
戸田 泰則, 小田 研, 土屋 聡
本研究では光渦の空間特異性を超伝導に対する光誘起相制御として活用し、従来技術では実現困難な時空間で変調された準安定電子状態を創出するとともに、相制御のもたらす新規物性および新機能を開拓することを目的として研究を進めている。昨年度は研究計画の基盤となる空間特異性に起因する超伝導過渡応答変化をビスマス系高温超伝導体（Bi2212）試料に対して捉えることに成功し、超伝導相制御に対する光渦パルス適用の道筋を示すことができた。以下に研究成果をまとめる。
銅酸化物高温超伝導体Bi2212の超伝導相転移温度（Tc）以上には不完全なギャップ（擬ギャップ）が存在し、特徴的な空間特性が発現する。擬ギャップ構造は反強磁性相互作用の強い低キャリア濃度領域で空間不均一化を伴って発達するが、Bi置換による超伝導面外の秩序攪乱（ディスオーダー）を用いることにより制御可能であることが知られる。特に超伝導ギャップが最大となるオプティマルドープ試料では、Bi置換と過剰酸素制御との併用により、擬ギャップに対する空間不均一化の影響を選択的に調査できる。光渦パルスの空間特異性を相抑圧として活用するため、昨年度はBi置換量の異なるオプティマルドープ試料を準備し、時間分解ポンププローブ分光による過渡応答を系統的に調査した。実験結果からBi置換量に応じた擬ギャップおよび超伝導の超短パルス光誘起過渡応答緩和の温度特性および飽和強度特性の本質的な変化が観測され、空間不均一性にもとづく超伝導と擬ギャップとの相関制御の可能性を示すことができた。すなわち空間特異性にもとづく光誘起相制御への展開が示され、本研究の目指す超伝導相制御に対する光渦パルス適用の道筋を提示できた。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 19H02621

実空間と時間の両領域で見る銅酸化物における擬ギャップ状態と高温超伝導の関わり
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
2019年04月01日 - 2022年03月31日
小田 研, 戸田 泰則
本研究では、代表的な銅酸化物高温超伝導体の一つであるBi2212で走査トンネル顕微鏡分光（STM/STS）とポンプ・プローブ時間分解分光（PPTS）を行い、実空間と時間空間の双方から「高温超伝導体に固有の擬ギャップ（PG）現象を担う電子系と高温超伝導の発現との関係性」の解明にアプローチする。２０１９年度は不足キャリア（ホール）濃度のBi2212単結晶試料でSTM/STS実験とPPTS実験を行い、以下に記す成果を得た。
１．STM/STSでは、PGにかかる電子系のチェッカーボード様変調構造が超伝導にかかる準粒子の干渉による変調構造と実空間の同じ領域において共存することが明らかとなった。また、両者の共存関係を相互相関関数の手法により調べた結果、明確な実空間相関が観測され、チェッカーボード様変調構造の起源やPG状態と超伝導に関係する電子状態間の相互作用の可能性を明らかにする上で有用な知見が得られた。
２．PPTSでは、高強度ポンプパルス光の照射によりPG状態と超伝導相を局所的に破壊し、その後の両者の回復過程をプローブ光の反射応答を通して調べた。その結果、PG状態がほぼ回復した後に超伝導状態の形成が始まること、すなわち、両者の間に明確な時間相関のあることが分かった。これはPG状態が高温超伝導の発現に本質的に関わっていることの一つの証拠に成り得ると考えられる。
２０２０年度以降の研究では、最適ホール濃度および過剰ホール濃度領域のBi2212試料にも研究を広げ、これらの試料で得られた結果も含めて総合的に考察し、PGを担う電子状態と超伝導の発現との関わりについて明らかにする。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 19K03732

光の軌道角運動量を用いた巨視的量子相関ダイナミクス探索
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2016年04月01日 - 2019年03月31日
戸田 泰則, 土屋 聡
本研究では、高温超伝導体（Bi2212）に対して光渦パルス励起によって発生するキャリアの軌道角運動量（OAM）ダイナミクス観測を実現し、超伝導物性に関して次のことを明らかにした：(a) 超伝導の電子対もしくは準粒子は光渦のOAMを受け取り、そのカイラリティに依存した過渡反射率応答変化が現れる；(b) 超伝導相回復応答で観測されるクーパー対の初期形成時には特徴的な量子ゆらぎ応答が存在する；(c) OAM応答の温度依存性はゆらぎ応答を反映しないことから、光渦パルス励起は巨視的量子相関に起因するコヒーレントな空間変化を超伝導に誘起している。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 16H03876

光の軌道角運動量を用いた巨視的量子相関ダイナミクス探索　　　　　　　　　　　　　　　
基盤研究(B)
2016年 - 2018年
戸田泰則
日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金

偏光渦パルスを用いた時間分解コヒーレントポラリメトリ
科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
2015年04月01日 - 2017年03月31日
戸田 泰則
本研究ではビーム断面に偏光の定まらない特異点を有する偏光渦パルスを利用した新規コヒーレント分光（縮退四光波混合分光と呼ばれる非線形レーザー分光を用いた時間分解ポラリメトリ）を開発し、半導体GaN励起子（電子-正孔対）に対して次の項目に関する知見を得ることに成功した：(a）励起子交換相互作用と歪エネルギーの定量的瞬時評価、特に等方性試料に残留する微小な異方性の高感度かつ高精度な評価、(b)励起子の対称性破れを反映した偏光特異点ダイナミクス、(c)スピンおよび擬スピン応答およびスピン相関ダイナミクス
日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 15K13369

コヒーレント合成による高強度モノサイクル域トポロジカル光波の発生とその応用
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2014年04月01日 - 2017年03月31日
森田 隆二, 戸田 泰則
モノサイクル域で軌道角運動量可変な高強度超短光渦パルス（パルスエネルギー 1 ｍJ超，パルス幅 27fs）の発生に成功し，また， 2つの直交偏光光渦パルスをコヒーレントビーム結合させることにより，超広帯域偏光渦パルス（波長帯域750-880 nm）の生成に成功した。さらに，超広帯域偏光渦パルスの偏光対称性，空間的偏光純度に関する精密測定法の開発を行い，その有効性を実証した。また，径偏光超短パルスによる半導体のスナップショット偏光分光実験を行い，この手法の高精度・高感度特性を実証した。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 26286056

光渦による光励起素過程と新奇プラズマ分光・制御法の研究
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2013年04月01日 - 2017年03月31日
荒巻 光利, 戸田 泰則, 吉村 信次, 寺坂 健一郎, 伊藤 清一
光渦は近軸ヘルムホルツ方程式の円筒座標系の解であり，らせん状の等位相面を持つ．光渦が3次元のらせん状の等位相面を持つため，光渦中の観測者は3次元のドップラー効果を感じる．本研究では，光渦の特異なドップラー効果を利用して，ビームを横切る方向の流れに感度がある分光法を開発した．この光渦分光法により，ビームを横切るガス流を，光渦のドップラー吸収スペクトルおよび飽和吸収分光のLamb dipの横ドップラーシフトとして検出することに成功した． 横ドップラーシフトの位相特異点からの距離に対する依存性は定性的に理論と一致したが，定量的な評価には，横ドップラーシフト検出の更なる精度向上が必要となる．
日本学術振興会, 基盤研究(B), 25287152

偏光渦パルスを用いた時間分解コヒーレントポラリメトリ　　　　　　　　　　　　　　　
挑戦的萌芽研究
2015年 - 2016年
戸田泰則
日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金

トポロジカル変換を用いた縮退四光波混合分光の多次元化
科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
2013年04月01日 - 2015年03月31日
戸田 泰則, 足立 智, 中山 正昭
半導体励起子を対象とした時空間四光波混合(FWM)分光を(A)可変制御ラゲールガウス(LG)パルスと(B)高精度軌道角運動量(OAM)分解分光を用いて実現した。励起子OAMダイナミクスから(1)ほぼ完全な励起子重心運動へのOAM変換が可能、(2)OAM変換の不完全性はOAMが0の成分を含むとき顕著になること、(3)バルク試料においてOAM緩和は位相緩和の空間均一性を反映して著しく長くなることを明らかにした。さらにトポロジカルチャージ依存性からロバスト性が示唆された。トポロジカル変換の応用として、面発光レーザーの空間変調光帰還を実施し、横モードに対して高い選択性を持つOAM制御に成功した。
日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 25600105

ビスマス系高温超伝導体における光誘起超伝導相転移ダイナミクスの研究
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2012年04月01日 - 2015年03月31日
戸田 泰則, 小田 研
ビスマス系高温超伝導体における超伝導と擬ギャップの光誘起相転移ダイナミクスを超短パルス光を用いて調査し、1)擬ギャップが自発的対称性破れを伴うこと、2)超伝導ギャップ形成と位相コヒーレンスの関係性、3)擬ギャップ形成ダイナミクスが長距離秩序を持たない局在状態を反映すること、4)アンダードープ領域において超伝導秩序形成における擬ギャップの相関が強まることを明らかにした。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 24340063

モノサイクル域光パルスのスピン軌道相互作用制御とその応用
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2011年04月01日 - 2014年03月31日
森田 隆二, 戸田 泰則
サイクル域の光渦パルスの発生，ならびに軌道角運動量可変な超mJ高強度・27 fs超短光渦パルス発生に初めて成功し，また超広帯域光渦パルスの高精度軌道角運動量スペクトル準実時間測定を実証した。さらに，光渦を用いたポンプ・プローブ閉ループ時間分解非線型励起分光法を開発し，GaN励起子の軌道角運動量の緩和時間を評価した。その他，スピン角運動量および軌道角運動量を制御した光渦パルスを用いて，ナノサイズの金属螺旋ニードル構造を作製することにも初めて成功した。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23360024

トポロジカル変換を用いた縮退四光波混合分光の多次元化　　　　　　　　　　　　　　　
挑戦的萌芽研究
2013年 - 2014年
戸田泰則
日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金

ビスマス系高温超伝導体における光誘起超伝導相転移ダイナミクスの研究　　　　　　　　　　　　　　　
基盤研究(B)
2012年 - 2014年
戸田泰則
日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金

走査トンネル顕微鏡による銅酸化物高温超伝導体の磁場誘起電荷秩序に関する研究
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
2010年 - 2012年
小田 研, 戸田 泰則, 伊土 政幸
本研究では、銅酸化物高温超伝導体に特徴的な擬ギャップを伴った電子系電荷秩序の起源と高温超伝導との関係を明らかにするために、その代表物質の一つであるBi2212で磁場中STM/STS実験とポンプ・プローブ分光実験を行った。STM/STS実験では、Bi2212の電荷秩序が、電荷とスピンのストライプに由来すること、また、バルクの性質としては揺らいだ状態にあることを示唆する結果が得られた。ポンプ・プローブ分光実験では、擬ギャップ・電荷秩序は、超伝導と単なる競合関係にあるのではなく、超伝導の発現に必要な電子系の性質であることが明らかとなった。これらの結果を考え合わせると、ストライプ秩序の揺らぎが高温超伝導の機構に深く関っている可能性があると結論できる。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 22540357

時空間制御光波を用いた電子相関物質における巨視的量子コヒーレンスの探索研究　　　　　　　　　　　　　　　
優秀若手研究者海外派遣事業
2010年03月 - 2011年01月
戸田泰則
日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金

新たな曲面量子物性学理の基盤構築
科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究課題提案型)
2009年 - 2011年
尾上 順, 島 弘幸, 戸田 泰則
1次元金属ピーナッツ型凹凸周期フラーレンポリマーの伝導電子の状態を光電子分光で調べた結果,リーマン幾何学効果を取り入れた理論予測を見事に再現した。この成果は,1次元電子状態が純粋に凹凸曲面曲率(リーマン幾何学)に影響を受け,凹凸周期曲面上に沿って電子が動いていることを初めて実証したもので,過去の研究ではアインシュタインにより予測された光の重力レンズ効果(曲がった空間を光子が動く)以外に観測例はなく,電子系では調べる限りこれが初めてである。
日本学術振興会, 新学術領域研究(研究課題提案型), 東京工業大学, 21200032

極限時間域光電場の位相・振幅制御による単分子スイッチの開発
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2008年 - 2010年
森田 隆二, 戸田 泰則
表面相互作用の異なる金属基板上での光異性化前後アゾベンゼン単分子について,走査トンネル顕微鏡による観測を行い,表面相互作用の強い基板上では平面構造のトランス体が存在し,この場合,異性化過程において反転機構が支配的であることを見出した。また,光異性化,分子コンフォメーション変化を促す新たな光源として,時間・周波数領域極限位相・振幅制御だけでなく,ビーム内空間位相・偏光の制御を行った光波の高効率発生に成功,それを用いたリング状非線型分光法を確立し,さらには金属との相互作用実験により,光の全角運動量の効果を初めて明らかにした。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 20360025

テラヘルツ光による単一量子ドットの電子スピン転送操作
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2005年 - 2007年
足立 智, 戸田 泰則, 武藤 俊一
本研究ではTHz光またはレーザー光を用いて,磁場中におかれた結合量子ドットのゼーマン分離した電子準位間でのスピン転送技術を確立することを目的としている.そのために以下の2つの手法の比較を実験的におこなった;テラヘルツ光を使用する手法と連続準位を介した2光子過程を用いる方法を試み,後者の手法で良好な結果を得た.単一量子ドットの磁場下でゼーマン分裂した2つの励起子準位(スピンアップとスピンダウン)の間を量子ドットの連続準位の裾を中間準位とした系において,各励起子準位からの発光をモニターすることにより,連続状態のコヒーレント励起による励起子スピン状態の制御が可能であることを実証し,論文化した.時間差をつけたダブルパルスによる同軸励起を用いることにより,パルス時間差の関数として励起子スピンの同位相および逆位相での振動の観測に成功したが,逆位相で振動する場合には,発光強度の振動だけでなく,ゼーマン分裂エネルギーの振動も観測された.これはゼーマン分裂した励起子準位の占有確率が逆位相で振動する場合,励起子スピン偏極度の振動となるため量子ドットの核スピンが偏極され,電子が感じる実効的な磁場強度が核磁場により変調されたためと考えられる.この結果により,量子ドットの電子スピンと核スピンのコントロールに,連続状態をラムダ型遷移の中間準位として使用可能であることが初めて示しめされた.また電子スピン-核スピン間の磁気的相互作用を詳細に調べ,核スピン分極の励起強度・励起偏光・外部磁場依存性に双安定領域が現れることをInAlAs単一量子ドットで初めて明らかにした.この成果により外部磁場を完全にキャンセルする核磁場が双安定領域の一端で自動的に形成されていることが判り,電子の実効g因子=0を達成するとともに,新たなg因子制御法を確立した.
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 17310056

トポロジカル物性解析のための非線形分光計測手法の開発
科学研究費助成事業 萌芽研究
2006年 - 2006年
戸田 泰則
本研究では、結晶のトポロジカルな空間対称性の破れに起因する電子状態の空間位相変化を検出する手法の確立を目的とした。本年度の成果として、1)四光波混合(FWM)分光を用いた位相干渉計測の確立、2)結晶トポロジーを反映した電子状態の時間特性変化の観測、3)トポロジー光パルスの発生と解析評価の確立、を達成した。FWMをベースとした時空間位相計測1)は、空間的な指向性を有するFWM光と励起光から分離した参照光との間で干渉系を構築することで実現した。干渉パターンをCCDにより検出し、2次元フーリエ変換を通して時間分解型のFWM信号を観測する。測定試料として、励起子束縛エネルギーが大きく、理想的な多準位系として異種励起子を扱える窒化ガリウム薄膜を用いた。異種励起子量子ビートと励起子-励起子分子量子ビートを観測したところ、2準位系と3準位系の励起子光学遷移にもとづくビート信号の違いを明らかにすることができた。並行して2)結晶のトポロジー変化に起因する電子状態の変化を明らかにすることを試みた。試料として特異なトポロジーを有する低次元導体を用いた。この物質は低温で電荷密度波と呼ばれる電子の集団励起状態を形成し、金属-絶縁体相転移を生じる。時間分解分光を用いて巨視的量子秩序形成を反映した電子応答変化を確認し、その温度依存性から結晶トポロジーによる有意な差を確認することに成功した。以上の結果にもとづき、3)より発展的なトポロジー計測を目的とした光渦パルスの発生を試みた。光渦パルスの評価は1)で確立した空間干渉をベースにし、時空間位相解析を実現した。光渦パルスとして50fs程度の短パルス生成に成功し、ドーナッツ状の強度分布と位相特異点の存在を明らかにした。また干渉振幅に着目すると、最大振幅を取る遅延時間が方位角に応じて変化していくことを見出した。
日本学術振興会, 萌芽研究, 北海道大学, 18656016

多光子吸収による窒化物半導体の3次元ナノスケールイメージング
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2004年 - 2006年
戸田 泰則, 足立 智, 荒川 泰彦
半導体では歪や欠陥がデバイス性能に直結するため、その影響はこれまで広く研究されてきた。格子欠陥は結晶成長条件や基板、構造に応じて3次元的にスケールの異なる様々な種類が存在する。またヘテロエピタキシャル薄膜で重要となる歪も、結晶内部の局所的な効果をもち、不純物や欠陥とも関連する。したがって歪や欠陥の影響を調べるためには、より詳細な、例えば3次元ナノイスケールメージング等の新しい測定技術が必要とされている。本研究では3次元イメージングを実現するため、非線形光学遷移の利用に着目し、i)バンド端以下の光子エネルギーを利用した2光子吸収(TPA)による3次元イメージングとii)励起子非線形性を用いた歪の高感度検出を実現した。これらの研究成果はGaNだけでなくナノ構造を含む幅広いデバイス物質に応用可能であり、高機能物性評価手法として今後の展開が期待できる。TPAイメージングでは非線形性を利用した高空間分解能をもつ欠陥分布の3次元イメージングに成功した。超短パルスを用いたポンププローブ分光をベースにしているため、デバイス性能評価指数となる二光子吸収係数の情報を取得可能である。またこの吸収係数の分布をもとに、GaN薄膜中では局所的な高密度欠陥準位が存在し、著しく高い吸収係数を示すことを明らかにした。別の縮退FWMをベースとした非線形分光では、高感度歪計測に成功した。電子-正孔対(励起子)の分極回折格子を利用すると、三次の非線形効果により汎用光学評価法と比べて累乗倍の異方性増強が実現される。そのため結晶に内在する不純物や欠陥にもとづく歪の高感度測定が可能となる。複数のGaN試料を用いて装置の性能評価を実施し、分裂エネルギーと強度比から算出される歪と応力を見積もった結果、X線解析装置と同等の歪解析能力を達成していることを明らかにできた。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 16310076

非線形レーザー顕微鏡による神経細胞の興奮メカニズムの超高時間・空間分解観測と制御
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2004年 - 2006年
森田 隆二, 郷原 一寿, 戸田 泰則
1.自己位相変調効果を用いて、1オクターブを超える超広帯域スペクトル(460-1060nm)を有する光パルスを発生し、独自に作製した、変形スペクトル干渉位相電場再生システムおよびフィードバック位相補償システムによるフィードバック位相補償を行うことにより、2.8fs,1.5サイクルのフーリエ変換限界光パルスの発生に成功した。これは、スペクトル位相が決定された可視・赤外領域における世界最短パルスである。
2.生体物質の3次元空間分解観測に適用可能な光第2高調波レーザー顕微鏡を開発し、ラット胎児大脳皮質由来の神経細胞の観察を行った。細胞体の空間反転対称性の破れを反映した信号を観測することにより、核、軸索からの強い信号の観測に成功している。現在、空間分解能は、1.5μm程度である。
3.フェムト秒光パルスレーザー増幅器を光源としたコヒーレント反ストークスラマン散乱レーザー顕微鏡の開発を行った。波長800nmと1040nmの光を用いて、650nmのCARS信号光を検出することにより、タマネギ表皮細胞の2900cm^<-1>のC-H伸縮振動、波長800nmと1100nmの光を用いて、630nmのCARS信号光を検出することにより3400cm^<-1>のN-H伸縮振動を空間分解観測した。その結果を比較することにより、C-Hリッチ、N-Hリッチな領域のマッピングを行った。
4.メチルレッドをインターカレートしたDNAの二重鎖の結合、解離を光第2高調波顕微鏡のようなマクロな測定により観測することを試みた。そのメカニズムは、結合している場合二重鎖は反転対称性を持ち、解離している場合反転対称性が破れ、光第2高調波活性になることによる。現在、信号レベルと雑音レベルが同程度で有意な結果が得られていないが、非線形性の大きなアゾ色素を用いることにより、信号強度の向上を図っている段階である。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 16360024

量子ドットの電子スピン光操作による量子演算の研究
科学研究費助成事業
2002年 - 2005年
武藤 俊一, 足立 智, 戸田 泰則, 白峰 賢一, 陽 完治
量子ドットの電子スピンは将来の大規模量子コンピューティング実現へ向けての有力候補の1つである。報告者らはすでに量子ドットの電子スピンの光支援トンネルとそのクーロン・ブロッケイドを用いた普遍量子ゲートを提案している。この提案の妥当性を検証するための実験的検討を行った。また量子コンピューティングは量子情報光通信との整合性が必須と考えられる。そこで電子スピンと光子の間の量子ビット変換の手法を提案し、その実験的検討を行った。
実験に先立ち、普遍量子ゲートの計算機シミュレーションを行った。この結果、100ps程度のスピンコヒーレンスが有ればCNOTの実験的検証が可能であることが分かった。
次に、電子スピンのコヒーレンスを実験的に確認するため、4波混合によるスピン緩和時間の測定技術を立ち上げた。まず、ポンプ・プローブ法によるスピン緩和測定法が確立している量子井戸の電子スピンについて、スピン回折4波混合を適用し、従来のポンプ・プローブ法と矛盾しない結論を得られることを確認した。次にこの方法をInAlAs/AlGaAs量子ドットに適用、最長で7nsにおよぶ緩和時間を観測した。これは従来、量子ドットに対して便宜的に用いられた非共鳴的観測であるストリーク・カメラによるものよりも数倍長く、4波混合のような共鳴的な観測の必要を明示したものでもある。
量子ビット変換の新しい方法として核磁場による縮退した電子準位とエネルギーの異なる正孔準位の形成を提案した。実際にInAlAs/AlGaAs量子ドットにおいて核磁場の形成実験を行ったところ、量子ビット変換に必要なバンド構造が形成可能であることが分かった。
日本学術振興会, 特定領域研究, 北海道大学, 14076201

量子ドットにおける電子スピンのコヒーレント制御の研究
科学研究費助成事業
2002年 - 2003年
武藤 俊一, 白峰 賢一, 戸田 泰則, 足立 智, 竹内 淳
15層積層したInAlAs/AlGaAs量子ドットを試作、非共鳴励起下でのスピン緩和測定を試みた。実験は発振波長780nm、パルス幅80fsのチタンサファイアレーザーを励起パルス光源とし、右回り円偏光(σ+)パルスで試料を励起し、その発光のσ+成分と左回り円偏光(σ-)成分を分けてストリークスコープを用いて時間分解発光測定した。分光器の入射スリット手前に1/4波長板と偏光子を置き、発光を一度直線偏光に変換し、偏光子により水平および垂直直線偏光発光成分を分けて測定することで発光の偏光を識別した。試料は、10Kに冷却した。励起エネルギーと検出エネルギーとの差はおよそ100meVである。直線偏光励起での時間変化は単一指数関数で良くフィッティングでき、励起子の寿命(再結合時間)は約1.18nsと見積ることができた。σ+成分とσ-成分との差の減衰はスピン緩和時間をτ_sとするとexp(-2t/τ_s)で与えられる。これから得られたスピン緩和時間τ_sは1.31nsとなり励起子再結合時間と同程度となることが分かった。2次元量子井戸に比べて非常に長いスピン緩和時間となっており、井戸で有効なスピン緩和機構が量子ドットでは消失したと解釈できる。量子ドットが電子スピンのコヒーレント制御に好適な材料であることが確認できた。
次世代のスピントロニクス材料としてワイドギャップ半導体およびポリフェニルアセチレン(PPA)の磁気的性質を調べた。PPAではスピングラス的な磁気的性質に加えて、磁場-磁化(M-H)曲線が閉じないことなど極めて興味深いスピン物性を示すことが明らかとなった。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 14350001

フォノンイメージングによる非線形光学材料評価システムの開発
科学研究費助成事業
2001年 - 2002年
足立 智, 田中 克彦, 戸田 泰則
本研究は光学フォノンと音響フォノン(超音波)の可視化技術を利用し、その伝播過程を映像化することにより、ドメイン反転前の基板結晶内の欠陥等による散乱の検出やドメイン反転終了後の結晶評価を目的としている。誘電体タンタル酸リチウムLiTaO3を用いて、c面より光を入射し光学フォノン発生・伝播過程のイメージングを行った。数ミリから1センチ程度の直径のレーザーパルスを時間遅れをつけて照射し、フォノン波束による回折光で波束の像を形成できる。フォノンは屈折率のみを変化させている位相物体であるため、光強度にしか反応しない目やCCDカメラ等では見えないが、位相情報を振幅情報に変換する工夫をしてやると発生から伝搬、干渉などの過程をテレビを見るように画像化することができる。さらに考案した特殊な光学配置において、第1パルス対で選択励起したフォノン(ポラリトン)を第2パルスで増幅したり、強制的に消滅させたりする過程をリアルタイムで画像化ことに成功した。すなわち時間遅れを伴った光パルスを用いて、フォノンどうしの干渉および光パルス間の時間差による位相の違いを利用してフォノン制御が可能であることを示したことになる。得られた画像データをフーリエ変換することにより、励起されたフォノンがどの程度の波数をもち、伝播過程でどのように分散・減衰していくかがわかる。実験ではフォノン波束が伝播中に分散(伝播速度の波数依存性)するため、完全に波束を消去することは出来ていないが、第2パルス対に用いるレーザーパルスの形を工夫することにより、励起したフォノンを完全にうち消すような干渉を起こすことが可能であると考えられる。この成果はフォノン分光学に大きく貢献するだけでなく、フォノンのコヒーレント制御に新しい画期的な方向性を与えるものと考えられる。また同じ四光波混合法を用いて、半導体GaNにおいてフォノン散乱、励起子間相互作用に着目して半導体結晶の品質を評価するとともに、その過程で新たな励起子分子を発見した。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 13554009

高空間分解多次元磁気光学応答計測技術の開発
科学研究費助成事業
2000年 - 2001年
大場 良次, 戸田 泰則
本研究の目的は、固体分光計測において高い空間分解能を有する走査型近接場光学顕微鏡(SNOM)の小型化を図り、外部装置との整合性を高め、空間的な多次元化を実現することである。本年度は、昨年度製作したSNOMを用いて、半導体量子ナノ構造の光学特性の取得と、その小型化を含めた多次元計測への応用を目標とした。
半導体量子ナノ構造を調査する目的として、制御性の高い量子ドットを測定対象とした。量子ドットではキャリアの自由度が全方向に制限されるため、ナノ領域の光物性として特異な性質を示すことが知られている。量子ドットを光励起すると、キャリアはまずドットの閉じ込めに起因する離散状態に励起され、発光再結合準位へと緩和し発光する。さらに今回試料として用いている自己形成量子ドットでは、周囲の媒質を反映した多くの局在フォノンモードが存在し、その緩和スペクトルはドットのキャリア閉じ込めと周囲の格子状態を反映することになる。したがって個々のドットの共鳴エネルギーに対して、その発光分布像を得ることにより、その共鳴がどのようなフォノンと結合しているか決定することが可能となる。今回の測定結果では、バルクのフォノンモードと、局在フォノンモードの共鳴エネルギーに対してそれぞれ異なる発光分布像が観測された。このことは自己形成量子ドットにおけるキャリア-フォノン結合状態の違いを意味しており、ヘテロ界面の重要性を明らかにしたものである。したがって空間的な多次元計測を達成すれば、より詳細な物性が明らかになると考えられる。この目的のために、いくつかの装置要素に対して小型化と多機能化を試みた。具体的にはイナーシャルスライダーの小型化、高さ制御ピエゾの小型化、光学機器の低減を達成した。装置の小型化は、機械的な安定性も向上させるため、上記の結果をもとにしたフォノンイメージングへと発展させることが可能となる。
日本学術振興会, 萌芽的研究, 北海道大学, 12875074

走査型近接場光学顕微鏡を用いた半導体量子ドットのコヒーレント制御
科学研究費助成事業
2000年 - 2001年
戸田 泰則
本研究の目標は、走査型近接場光学顕微鏡を用いた単一量子ドット(QD)分光を通してQDの新しい物性を探索し、これを時空間に制御された近接場光を使った量子状態制御へと発展させることにある。昨年度は共鳴の位相緩和の測定と、近接共鳴を利用した量子干渉の生成と観測を行った。本年度は共鳴の均一幅に関して、緩和メカニズムの解明を目的とした実験を行った。
自己形成量子ドット(SAQD)の大きな特徴のひとつは、広いエネルギー間隔を持つ離散的なエネルギー構造である。このエネルギー構造は、音響フォノンを介したキャリア緩和を、高次元構造などに比べて著しく減少させる。その結果、量子情報処理への応用に適した長いコヒーレンスを実現することが期待される。他方、SAQDのバンド間エネルギー差は光学フォノンのエネルギーよりも広いため、発光励起スペクトル(PLE)に現れる零吸収域には、出射光に共鳴した光学フォノンラマン線が観測される。このことはSAQDのキャリア緩和に光学フォノン緩和が存在することを示している。すなわちQDにおける次元低下に伴う緩和経路の減少が、キャリアと光学フォノンの相互作用を顕著にする。さらに2LOのエネルギー領域では、光学フォノンと同時に励起準位も存在していると考えられるため、多数の緩和過程が存在する。本年度の研究では、これら2LOの励起共鳴が高速のフォノン緩和過程を含むことを明らかにした。観測される高速フォノン緩和は励起子基底準位発光よりも速いため、低い励起強度で効率的な励起子分子生成を可能にする。この様子は励起強度を変化させるときに励起子共鳴に見られるピークからディップへの変化から確認される。さらにディップは広い線幅を持つピークの中心に現れ、単一QDのPLE共鳴が不均一広がりを含むことが確認された。すなわち高速な光学フォノン緩和経路と結合した緩和経路が存在し、これが単一QDのPLE共鳴に不均一広がりを与えている。したがってフォノンとの相互作用を低減することにより、励起準位の共鳴が得られる。二色励起のスペクトルでは、フォノン共鳴の抑圧と不均一広がりの除去された励起準位に対応する共鳴ピークの存在が明らかとなった。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 12650035