足立 智 (アダチ サトル)

工学研究院 応用物理学部門 光波動量子物理工学分野教授
Last Updated :2026/04/14

■研究者基本情報

学位

  • 工学博士, 大阪大学
  • 工学修士, 大阪大学

Researchmap個人ページ

研究キーワード

  • スピントロニクス
  • 量子エレクトロニクス
  • レーザー分光学
  • 固体光物性

研究分野

  • 自然科学一般, 半導体、光物性、原子物理
  • ナノテク・材料, ナノ構造物理
  • ナノテク・材料, 応用物性

担当教育組織

■経歴

経歴

  • 2010年04月 - 現在
    北海道大学, 大学院工学研究院 応用物理学部門, 教授, 日本国
  • 2000年04月 - 2010年03月
    北海道大学, 大学院工学研究院 応用物理学部門, 准教授, 日本国
  • 1991年 - 2000年
    姫路工業大学(現 兵庫県立大学), 大学院理学研究科 物質科学専攻, 助手, 日本国

学歴

  • 1991年, 大阪大学, 工学研究科, 電気工学専攻, 日本国
  • 1991年, 大阪大学, Graduate School, Division of Engineering, Division of electrical Engineering
  • 1988年, 大阪大学, 工学研究科, 電気工学専攻, 日本国
  • 1988年, 大阪大学, Graduate School, Division of Engineering, Division of Electrical Engineering
  • 1986年, 大阪大学, 工学部, 電気工学科, 日本国
  • 1986年, 大阪大学, Faculty of Engineering, Division of Electric Engineering

■研究活動情報

論文

その他活動・業績

書籍等出版物

  • コヒーレントフォノン計測               
    足立 智, レーザーハンドブック 26章レーザーによる科学計測 第4節
    2004年, [共著]

講演・口頭発表等

  • PL spectral tuning of semiconductor QD nanopillar by piezoelectric external force
    S. Odashima, K. Tabata, H. Sasakura, S. Adachi, R. Kaji
    The 9th International Conference on Materials Engineering and Nanotechnology (ICMEN 2025), 2025年11月01日, 英語, 口頭発表(一般)
    2025年11月01日 - 2025年11月02日, 50534406
  • Exploration of ZEFOZ transitions and spin wave storage in 167Er3+:Y2SiO5 for telecom quantum memory               
    S. Adachi
    The 4th Rensselaer Polytechnic Institute-Hokkaido University Joint Seminar, 2025年10月29日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    2025年10月29日 - 2025年10月29日, [招待講演]
  • High-rate and high-brightness photon-pair generation from silicon microring resonator
    S. Yasui, T. Inaba, H. Nishi, R. Kaji, S. Adachi, X. Xu, H. Sanada
    The 2025 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2025), 2025年09月16日, 英語, 口頭発表(一般)
    2025年09月15日 - 2025年09月18日, 50534412
  • Siマイクロリング共振器を用いた高輝度相関光子対の生成
    安井 翔一郎, 稲葉 智宏, 西 英隆, 鍜治 怜奈, 足立 智, Xuejun Xu, 眞田 治樹
    第86回応用物理学会秋季学術講演会, 2025年09月10日, 日本語, 口頭発表(一般)
    2025年09月07日 - 2025年09月10日, 50534412
  • 時間分解スペクトルホールバーニング法による167Er 超微細構造のエネルギー緩和時間測定
    濱崎 妙子, 松﨑 善太郎, 尾身 博雄, 安井 翔一朗, 足立, 智, 稲葉 智宏, Xuejun Xu, 俵 毅彦
    第86回応用物理学会秋季学術講演会, 2025年09月09日, 日本語, ポスター発表
    2025年09月07日 - 2025年09月10日, 50534412
  • バルクn-AlGaAsにおける異常に大きい核磁場の2段階生成
    A. Shen, R. Kaji, S. Yamamoto, T. Uemura, S. Adachi
    第86回応用物理学会秋季学術講演会, 2025年09月07日, 英語, 口頭発表(一般)
    2025年09月07日 - 2025年09月10日, 50534406
  • 半導体量子ドットにおける電子-核スピン結合系の光制御-光によるナノマグネットの発生と多重安定性-
    鍜治 怜奈, 山本壮太, 足立 智
    電子情報通信学会 レーザー・量子エレクトロニクス研究会, 2025年08月29日, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
    2025年08月28日 - 2025年08月29日, 50534406, [招待講演]
  • Investigating the formation dynamics of the large nuclear field in bulk nAlGaAs
    A. Shen, R. Kaji, S. Adachi
    The 23rd International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures (EDISON23), 2025年07月22日, 英語, 口頭発表(一般)
    2025年07月20日 - 2025年07月25日, 50534406
  • Coherent manipulation of optical transitions in 167Er3+:Y2SiO5 with multiple hyperfine sublevels
    S. Yasui, T. Inaba, A. Ishizawa, K. Hitachi, H. Omi, K. Matsuura, R. Kaji, T. Tawara, S. Adachi, X. Xu, H. Sanada
    SPIE Photonic West (Conference 13391:Quantum Computing, Communication, and Simulation V), 2025年01月29日, 英語, 口頭発表(一般)
    2025年01月25日 - 2025年01月30日, 43153857
  • Investigation of the ZEFOZ Point in Erbium-doped crystals
    K. Matsuura, S. Yasui, R. Kaji, T. Tawara, S. Adachi
    International School and Symposium on Nanodevices and quanTum Technologies (ISNTT2024), 2024年12月04日, 英語, ポスター発表
    2024年12月02日 - 2024年12月06日, 43153857
  • Efficiency enhancement of atomic frequency comb quantum memory by initializing nuclear spin in 167Er3+:Y2SiO5
    S. Yasui, T. Inaba, A. Ishizawa, K. Hitachi, H. Omi, K. Matsuura, R. Kaji, T. Tawara, S. Adachi, X. Xu, H. Sanada
    International School and Symposium on Nanodevices and quanTum Technologies (ISNTT2024), 2024年12月04日, 英語, ポスター発表
    2024年12月02日 - 2024年12月06日, 43153857
  • Exploration of ZEFOZ transitions and spin wave storage in 167Er3+:Y2SiO5
    K. Matsuura, S. Yasui, R. Kaji, S. Adachi
    2024 Taiwan-Japan Workshop on Crystals Growth, Analysis, and Calculation (TJ-CGAC2024), 2024年09月12日, 英語
    2024年09月12日 - 2024年09月14日, 43153857, [招待講演]
  • Principal axis orientation dependence of quadrupole interaction in anomalous Hanle effect               
    S. Yamamoto, R. Kaji, H. Sasakura, S. Adachi
    International Conference on the Physics of Semiconductors 2024 (ICPS2024), 2024年08月02日, 英語, 口頭発表(一般)
    2024年07月28日 - 2024年08月02日
  • Optical detection of trace amounts of Er ions in silicon-based rare earth oxide thin film waveguides
    S. Yasui, T. Inaba, K. Hitachi, A. Ishizawa, R. Kaji, T. Tawara, S. Adachi, X. Xu, H. Sanada
    The 2023 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2023), 2023年09月06日, 英語, 口頭発表(一般)
    2023年09月05日 - 2023年09月08日, 43153857
  • Impact of nuclear quadrupole interaction in anomalous Hanle effect
    S. Adachi, S. Yamamoto, R. Kaji, H. Sasakura
    The 22nd International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures (EDISON22), 2023年08月18日, 英語, 口頭発表(一般)
    2023年08月14日 - 2023年08月18日, 33999463
  • Development of comb transfer method for high efficiency atomic frequency comb quantum memory
    S. Yasui, T. Inaba, A. Ishizawa, K. Hitachi, H. Omi, R. Kaji, T. Tawara, S. Adachi, X. Xu, H. Sanada
    The 22nd International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures (EDISON22), 2023年08月16日, 英語, 口頭発表(一般)
    2023年08月14日 - 2023年08月18日, 43153857
  • Emergence of the third stable nuclear state due to the reaction of electron spin relaxation via hyperfine interaction
    R. Kaji, S. Yamamoto, Z.-R. Li, H. Sasakura, S. Adachi
    The 22nd International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures (EDISON22), 2023年08月15日, 英語, ポスター発表
    2023年08月14日 - 2023年08月18日, 33999463
  • Time-resolved measurements of electron-nuclear spin dynamics via anomalous Hanle effect in a single semiconductor quantum dot
    R. Kaji, S. Yamamoto, S. Adachi
    The 2022 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2022), 2022年09月27日, 英語, 口頭発表(一般)
    2022年09月26日 - 2022年09月29日, 33999463
  • 〔主要な業績〕Comb Transfer 法による Atomic Frequency Comb 量子メモリの高効率化
    安井 翔一郎, 平石 真也, 石澤 淳, 尾身 博雄, 稲葉 智宏, Xuejun Xu, 鍜治 怜奈, 足立 智, 俵 毅彦
    第83回応用物理学会秋季学術講演会, 2022年09月20日, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
    2022年09月20日 - 2022年09月23日, 13591020, [招待講演]
  • 〔主要な業績〕Remarkable improvement of atomic-frequency-comb memory efficiency by comb transfer method in 167Er3+:Y2SiO5 under zero magnetic field               
    S. Yasui, M. Hiraishi, A. Ishizawa, H. Omi, T. Inaba, X. Xu, R. Kaji, S. Adachi, T. Tawara
    Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO:2022), 2022年05月20日, 英語, 口頭発表(一般)
    2022年05月15日 - 2022年05月20日
  • 167Er3+:Y2SiO5における零磁場下での通信波長帯Atomic Frequency Comb時間多重量子メモリプロトコルの実証               
    安井翔一郎, 安井翔一郎, 平石真也, 石澤淳, 尾身博雄, 稲葉智宏, XU Xuejun, 鍜治怜奈, 足立智, 俵毅彦
    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 2022年
    2022年 - 2022年
  • Frequency and time domain measurements of 167Er3+:Y2SiO5 by stabilizing the optical frequency using a fiber laser comb               
    S. Yasui, M. Hiraishi, A. Ishizawa, H. Omi, R. Kaji, S. Adachi, T. Tawara
    International Symposium on Novel maTerials and quantum Technologies (ISNTT2021), 2021年12月16日, 英語, 口頭発表(一般)
    2021年12月14日 - 2021年12月16日
  • 〔主要な業績〕量子情報プラットフォームとしてのEr添加固体材料の開発               
    俵 毅彦, 平石 真也, 稲葉 智宏, 徐 学俊, 太田 竜一, 足立 智, 尾身 博雄
    第82回応用物理学会秋季学術講演会, 2021年09月10日, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
    2021年09月10日 - 2021年09月13日, [招待講演]
  • Evaluation of homogeneous linewidth of 167Er3+:Y2SiO5 in frequency domain measurement using laser stabilization with optical frequency comb               
    S. Yasui, M. Hiraishi, A. Ishizawa, H. Omi, R. Kaji, S. Adachi, T. Tawara
    The 2021 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2021), 2021年09月08日, 英語, 口頭発表(一般)
    2021年09月06日 - 2021年09月09日
  • 167Er3+:Y2SiO5の超微細構造Λ型準位系における位相緩和時間の周波数および時間領域測定               
    安井翔一郎, 安井翔一郎, 平石真也, 平石真也, 石澤淳, 尾身博雄, 鍜治怜奈, 足立智, 俵毅彦
    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 2021年
    2021年 - 2021年
  • 〔主要な業績〕Double nuclear spin switching in single self-assembled quantum dots               
    S. Yamamoto, R. Kaji, H. Sasakura, S. Adachi
    The 2020 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2020), 2020年09月28日, 英語, 口頭発表(一般)
    2020年09月27日 - 2020年09月30日
  • 〔主要な業績〕Photon statics in a single quantum dot under bistable state of nuclear spin polarization               
    R. Kaji, R. Matsusaki, K. Omiya, S. Kamono, H. Sasakura, S. Adachi
    International Conference on Optics of Excitons in Confined Systems, 2019年09月20日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • 〔主要な業績〕Large in-plane nuclear field formation in single quantum dots: Influence of a longitudinal field and role of nuclear quadrupolar interaction               
    S. Yamamoto, T. Arakawa, R. Matsusaki, R. Kaji, S. Adachi
    International Conference on Optics of Excitons in Confined Systems, 2019年09月19日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • ナノ構造半導体での面内核磁場形成               
    足立 智, 山本 壮太, 荒川 拓也, 鍜治 怜奈
    日本物理学会2019年秋季大会, 2019年09月12日, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国内会議]
  • Modulation of nuclear quadrupole effect by a longitudinal magnetic field in transverse nuclear field formation               
    S. Yamamoto, T. Arakawa, R. Matsusaki, R. Kaji, S. Adachi
    The 46th International Symposium on Compound Semiconductors, 2019年05月19日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • Evaluation of Rabi frequency and coherence time in the hyperfine structure of 167Er3+ in Y2SiO5 through coherent transients               
    M. Hiraishi, M. IJspeert, T. Tawara, S. Adachi, H. Omi, H. Gotoh
    The 46th International Symposium on Compound Semiconductors, 2019年05月19日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • Nuclear spin switching in a single quantum dot               
    S. Adachi
    The 3rd Japan-Taiwan International Engineering Forum, 2019年02月27日, 英語, 口頭発表(一般)
    [招待講演], [国際会議]
  • Studies on anomalous Hanle effect observed in single self-assembled quantum dots               
    R. Kaji, S. Yamamoto, R. Matsusaki, S Adachi
    The 50th International Conference on Solid State Devices and Materials: SSDM2018, 2018年09月11日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • A novel method for direct evaluation of nuclear spin fluctuation by using nuclear spin switch in quantum nanostructures               
    R. Kaji, R. Matsusaki, S. Yamamoto, S Adachi
    The 50th International Conference on Solid State Devices and Materials: SSDM2018, 2018年09月10日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • Anomalous Hanle curves induced by in-plane nuclear field in single self-assembled InAlAs and InAs nanostructures               
    S. Yamamoto, R. Matsusaki, R. Kaji, S Adachi
    The 12th International Conference on Excitonic and Photonic Processes in Condensed Matter and Nano Materials: EXCON2018, 2018年07月08日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • Formation of nuclear field orthogonal to electron spin and nuclear quadrupole effects in self-assembled single quantum dots               
    S. Yamamoto, R. Matsusaki, R. Kaji, S Adachi
    50 years of optical orientation in semiconductors: From the original discovery to new horizons, 2018年06月18日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • State preparation and lifetime measurements through spectral hole burning in 167Er3+:Y2SiO5               
    M. IJspeert, M. Hiraishi, T. Tawara, K. Shimizu, H. Omi, S. Adachi, H. Gotoh
    International School and Symposium on Nanoscale Transport and phoTonics (ISNTT2017), 2017年11月13日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • n-plane nuclear field formation in individual InAlAs quantum dots: role of nuclear quadrupole effects               
    S. Yamamoto, R. Matsusaki, R. Kaji, S Adachi
    International School and Symposium on Nanoscale Transport and phoTonics (ISNTT2017), 2017年11月13日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • Evaluations of the electron g-factor anisotropy and fuctuationof the Overhauser field in single quantum dots               
    R. Matsusaki, S. Yamamoto, R. Kaji, S Adachi
    International School and Symposium on Nanoscale Transport and phoTonics (ISNTT2017), 2017年11月13日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • Formation of transverse nuclear field in single self-assembled quantum dots: role of quadrupolar splitting               
    S Adachi
    International Workshop on NanoScience and NanoOptics, 2017年11月02日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国際会議]
  • Population trapping through spectral hole burning in 167Er3+:Y2SiO5               
    M. IJspeert, G. Mariani, T. Tawara, K. Shimizu, H. Omi, S. Adachi, H. Gotoh
    International Conference on Solid-State Devices and Materials (SSDM2017), 2017年09月19日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • Λ-system Initialisation through Spectral Hole Burning in 167Er3+:Y2SiO5               
    M. IJspeert, G. Mariani, T. Tawara, K. Shimizu, H. Omi, S. Adachi, H. Gotoh
    International Symposium on Hybrid Quantum Systems 2017 (HSQ2017), 2017年09月10日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • Quadrupolar effect for nuclear spin depolarization in a single InAlAs quantum dot               
    R. Kaji, R. Matsusaki, S. Yamamoto, H. Sasakura, S. Adachi
    International Conference on Optics of Excitons in Confined Systems (OECS2017), 2017年09月10日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • Formation mechanism of in-plane Overhauser field in single self-assembled InAlAs quantum dots               
    S. Yamamoto, R. Matsusaki, R. Kaji, S Adachi
    International Conference on Optics of Excitons in Confined Systems (OECS2017), 2017年09月10日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • Quadrupolar effect in zero-field dynamic nuclear spin polarization of a single self-assembled InAlAs quantum dot               
    R. Matsusaki, S. Yamamoto, R. Kaji, S. Adachi
    The 9th International Conference on Spintronics and Quantum Information Technology, 2017年06月04日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • Spectral Hole Narrowing in Er3+ 4f Transitions by Isotope Separation               
    T. Tawara, G. Mariani, K. Shimizu, H. Omi, S. Adachi, H. Gotoh
    Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO2017), 2017年05月14日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • 希土類4f遷移における位相緩和時間と同位体制御の効果 (レーザ・量子エレクトロニクス)
    俵 毅彦, Mariani Giacomo, 清水 薫, 尾身 博雄, 足立 智, 後藤 秀樹
    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 2017年01月18日, 電子情報通信学会, 日本語
    2017年01月18日 - 2017年01月18日
  • Investigation of Spin Dynamics Based on Initial Phase Shift Analysis of Kerr Rotation in a CdTe Single Quantum Well               
    L.-P. Yan, R. Kaji, S. Adachi
    The 43rd International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS), 2016年06月26日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • Hole g-Factor Anisotropies in Individual InAs Quantum Rings               
    R. Kaji, T. Tominaga, Y.-N. Wu, M.-F. Wu, S.-J. Cheng, S. Adachi
    The 43rd International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS), 2016年06月26日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • Photonic crystal membrane with single crystalline rare-earth oxide using selective area growth by MBE               
    T. Tawara, H. Omi, T. McManus, A. Llenas, E. Kuramochi, S. Adachi, H. Gotoh
    The 43rd International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS), 2016年06月26日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • Control of energy transfer up-conversion by photonic band gap in Er2O3 epitaxial layers               
    T. Tawara, A. Llenas, T. McManus, H. Omi, E. Kuramochi, S. Adachi, H. Gotoh
    International Symposium on Nanoscale Transport and Technology (ISNTT2015), 2015年11月17日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • Anisotropy of electron and hole in-plane g-factors in single InAs/GaAs quantum rings               
    T. Tominaga, R. Kaji, Y.-N. Wu, S.-J. Cheng, S Adachi
    17th International Conference on Modulated Semiconductor Structures (MSS17), 2015年07月26日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • Anisotropy of electron and hole g-factors in individual InAs quantum rings               
    R. Kaji, S. Adachi
    Japan, Vietnam, Bulgaria and Taiwan Joint Workshop, 2015年07月17日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国際会議]
  • Inter- and intra-site energy transfers in (Er, Sc)2O3 thin films grown on Si(111)               
    Y. Kawakami, T. Tawara, H. Omi, R. Kaji, S. Adachi
    19th International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures (EDISON 19), 2015年07月01日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • Electron and hole in-plane g-factors in single InAs quantum rings               
    R. Kaji, T. Tominaga, Y.-N. Wu, S.-J. Cheng, S. Adachi
    19th International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures (EDISON 19), 2015年07月01日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • Formation dynamics and initial phase shift of resident electron spin polarization observed by time-resolved Kerr rotation spectroscopy               
    L.-P.Yan, R. Kaji, S. Adachi
    17th International Conference on Modulated Semiconductor Structures (MSS17), 2015年06月26日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • Visible up-conversion luminescence in (ErSc)2O3 epitaxial thin films and its suppression by photonic band-gap               
    T. Tawara, T. McManus, Y. Kawakami, H. Omi, A. Najar, R. Kaji, S. Adachi, H. Gotoh
    onference on Lasers and Electro-Optics (CLEO:2015), 2015年05月12日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • Electron and hole spin dephasing induced by nuclear field fluctuation in semiconductor quantum dots               
    R. Kaji, S. Adachi
    International Symposium on Recent Progress of Photonic Devices and Materials, 2014年11月13日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国際会議]
  • Effective nuclear field measurement in a single quantum well via time-resolved Kerr rotation technique               
    L.-P. Yan, R. Kaji, S. Adachi
    International Conference on Materials Science and Engineering Technology (MSET 2014), 2014年06月28日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • Optical transition between Stark levels in (ErSc)2O3 epitaxitial films               
    T. Tawara, H. Omi, A. Najar, R. Kaji, S. Adachi, H. Gotoh
    Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO:2014), 2014年06月08日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • Molecular beam epitaxy of (ErxSc1-x)2O3 in Si(111)               
    H. Omi, T. Tawara, T. Hozumi, R. Kaji, S. Adachi, H. Gotoh, T. Sogawa
    2nd International Conference on Photonics, Optics and Laser Technology (PHOTOPTICS 2014), 2014年01月07日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • Resident electrons spin formation and spin dephasing in a single CdTe quantum well               
    L.-P. Yan, W.-T.Hsu, S. Adachi
    International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM13), 2013年09月24日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • MBE growth and optical properties of rear earth oxides on Si(111)               
    H.Omi, T. Tawara, T. Hozumi, R. Kaji, T. Adachi, H. Gotoh, T. Sougawa
    2013 JSAP-MRS Joint Symposia, 2013年09月16日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • Magneto-optical properties of Er2O3 epilayers on Si(111)               
    T. Hozumi, R. Kaji, S. Adachi, T. Tawara, H. Omi
    2013 JSAP-MRS Joint Symposia, 2013年09月16日, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • Energy transfer in epitaxial Er2O3 thin films grown on Si(111) substrates               
    T. Tawara, T. Hozumi, H. Omi, R. Kaji, S. Adachi, H. Gotoh, T. Sogawa
    IEEE Photonics Conference 2013, 2013年09月08日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • 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, 2013年08月26日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2013年08月26日 - 2013年08月26日
  • Electron and hole g-factor measurements via optically-induced nuclear spin polarizations in single InAs/GaAs quantum rings               
    R. Kaji, T. Hozumi, S. Ohno, S. Adachi
    13th International Conference on Optics of Excitons in Confined System: OECS13, 2013年08月09日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • Impact of band mixing to heavy hole spin dephasing induced by nuclear field fluctuation               
    R. Kaji, S. Ohno, T. Hozumi, S. Adachi
    18th International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures: EDISON18, 2013年07月22日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • Arbitrary qubit rotation by double STIRAP in Er2O3 thin film               
    Y. Kawakami, T. Hozumi, R. Kaji, S. Adachi, T. Tawara, H. Omi
    18th International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures: EDISON18, 2013年07月22日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • 26pXG-6 量子ドットにおける核スピン分極の光ポンピングと揺らぎの光学的検出(26pXG 領域4,領域1,領域3,領域5合同シンポジウム:核スピンエンジニアリングへの挑戦〜ナノ領域における核スピンの検出・制御とその応用に関する話題〜,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))               
    鍛治 怜奈, 足立 智
    日本物理学会講演概要集, 2013年03月26日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2013年03月26日 - 2013年03月26日
  • 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, 2013年
    2013年 - 2013年
  • Exciton-exciton interactions in tensile-strained GaN               
    Y. Toda, K. Shigematsu, A. Hasegawa, S. Adachi
    International Workshop on NItride Semiconductors:IWN2012, 2012年10月, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • Size distribution and scaling function of InAlAs/AlGaAs quantum dots grown on GaAs by molecular beam epitaxy               
    X. M. Lu, M. Koyama, Y. Izumi, S. Adachi, S. Muto
    7th International Conference on MBE:MBE2012, 2012年09月, 英語, ポスター発表
    [国際会議]
  • Spin interactions of electron and nuclei in individual quantum dots               
    S. Adachi
    Workshop on“Fabrication, Spectroscopy and Modeling of Semiconductor Quantum Dots, 2012年03月, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国際会議]
  • 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, 2009年
    2009年 - 2009年
  • InAs/GaAs量子リングにおける励起子微細構造分裂の抑制               
    定昌史, SURAPRAPAPICH S., TU C.W., 林雄二郎, 笹倉弘理, 熊野英和, 末宗幾夫, 末宗幾夫, 足立智, 足立智, 武藤俊一, 武藤俊一
    応用物理学関係連合講演会講演予稿集, 2008年
    2008年 - 2008年
  • 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, 2008年
    2008年 - 2008年
  • 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, 2005年03月04日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2005年03月04日 - 2005年03月04日
  • 31a-V-18 自己集合半導体量子ドットのスピン緩和時間の四光波混合による観測
    綿貫丈雄, 足立 智, 笹倉弘理, 武藤俊一, 宋 海智, 竹本一矢, 臼杵達哉
    応用物理学会, 2005年03月
    2005年03月 - 2005年03月
  • 29pYF-14 ヘテロダイン四光波混合法による量子ドットのスピン緩和(半導体スピン物性)(領域4)
    綿貫丈雄, 足立智, 笹倉弘理, 武藤俊一, 辻見裕史, 八木駿郎, 宋海智, 竹本一矢, 臼杵達哉
    日本物理学会講演概要集, 2004年03月03日, 社団法人日本物理学会, 日本語
    2004年03月03日 - 2004年03月03日
  • 30aPS-24 2光子吸収制御によるZnO励起子分子生成(領域5ポスターセッション)(領域5)               
    足立 智, 羽豆 耕治, 宗田 孝之, 鈴木 克生, 秩父 重英
    日本物理学会講演概要集, 2004年03月03日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2004年03月03日 - 2004年03月03日
  • 28pXQ-3 ZnOにおけるC励起子領域での四光波混合シグナル(励起子ポラリトン・緩和励起子)(領域5)               
    羽豆 耕治, 宗田 孝之, 足立 智, 秩父 重英
    日本物理学会講演概要集, 2004年03月03日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2004年03月03日 - 2004年03月03日
  • 22pPSA-68 四光波混合法による量子ドットのスピン緩和の測定
    綿貫丈雄, 梅村雄二, 足立智, 笹倉弘理, 辻見裕史, 八木駿郎, 武藤俊一
    日本物理学会講演概要集, 2003年08月15日, 社団法人日本物理学会, 日本語
    2003年08月15日 - 2003年08月15日
  • 20aWB-2 ZnO における四光波混合シグナルの温度依存性               
    羽豆 耕治, 宗田 孝之, 鈴木 克生, 足立 智, 秩父 重英
    日本物理学会講演概要集, 2003年08月15日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2003年08月15日 - 2003年08月15日
  • 28pYF-8 ZnO における価電子帯オーダリング               
    羽豆 耕治, 鳥井 康介, 宗田 孝之, 鈴木 克生, 足立 智, 秩父 重英
    日本物理学会講演概要集, 2003年03月06日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2003年03月06日 - 2003年03月06日
  • 28pYF-7 ZnO における四光波混合               
    足立 智, 羽豆 耕治, 宗田 孝之, 鈴木 克生, 秩父 重英
    日本物理学会講演概要集, 2003年03月06日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2003年03月06日 - 2003年03月06日
  • 7aSG-4 Pump and probe法で観測したGaNにおける励起子の非線形効果(2)(励起子・ポラリトン・低次元物質,領域5)               
    羽豆 耕治, 宗田 孝之, 鈴木 克生, 足立 智, 秩父 重英, 向井 孝志
    日本物理学会講演概要集, 2002年08月13日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2002年08月13日 - 2002年08月13日
  • 7pPSA-30 強磁場四光波混合測定による励起子及び励起子分子の振る舞いII(領域5)               
    小林 歩, 三野 弘文, 嶽山 正二郎, 足立 智
    日本物理学会講演概要集, 2002年08月13日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2002年08月13日 - 2002年08月13日
  • 7aSG-5 GaNでの励起子・励起子分子ダイナミクス(励起子・ポラリトン・低次元物質,領域5)               
    足立 智, 羽豆 耕治, 宗田 孝之, 鈴木 克生, 秩父 重英, 向井 孝志
    日本物理学会講演概要集, 2002年08月13日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2002年08月13日 - 2002年08月13日
  • 24aYE-8 Pump and probe法で観測したGaNにおける励起子の非線形効果(24aYE 励起子・ポラトリン,領域5(光物性分野))               
    羽豆 耕治, 宗田 孝之, 鈴木 克生, 足立 智, 秩父 重英, 向井 孝志
    日本物理学会講演概要集, 2002年03月01日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2002年03月01日 - 2002年03月01日
  • 24pYE-4 II-VI族半導体量子井戸における励起子分子(24pYE 新物質・高密度励起現象,領域5(光物性分野))               
    三野 弘文, 嶽山 正二郎, 足立 智, 秋本 良一
    日本物理学会講演概要集, 2002年03月01日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2002年03月01日 - 2002年03月01日
  • 18pYJ-11 自己集合量子ドット列の電子スピンを用いた量子コンピューティング               
    笹倉 弘通, 足立 智, 白峰 賢一, 武藤 俊一
    日本物理学会講演概要集, 2001年09月03日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2001年09月03日 - 2001年09月03日
  • 18pYG-6 強磁場下における希薄磁性半導体量子井戸中の励起子分子スピン状態III               
    三野 弘文, 嶽山 正二郎, 足立 智
    日本物理学会講演概要集, 2001年09月03日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2001年09月03日 - 2001年09月03日
  • 17pRE-6 GaNにおける励起子の相互作用と位相緩和               
    羽豆 耕治, 宗田 孝之, 鈴木 克生, 足立 智, 秩父 重英, 向井 孝志
    日本物理学会講演概要集, 2001年09月03日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2001年09月03日 - 2001年09月03日
  • 17pRE-7 GaNでの励起子間相互作用と励起子分子               
    足立 智, 羽豆 耕治, 宗田 孝之, 鈴木 克生, 秩父 重英, 向井 孝志
    日本物理学会講演概要集, 2001年09月03日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2001年09月03日 - 2001年09月03日
  • 29pTC-9 強磁場下における希薄磁性半導体量子井戸中の励起子分子スピン状態II               
    三野 弘文, 濱田 しのぶ, 嶽山 正二郎, 足立 智
    日本物理学会講演概要集, 2001年03月09日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2001年03月09日 - 2001年03月09日
  • 29pYA-4 GaNにおける位相緩和ダイナミクス               
    足立 智, 鹿内 周, 羽豆 耕治, 宗田 孝之, 秩父 重英, 向井 孝志, 中村 修二
    日本物理学会講演概要集, 2001年03月09日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2001年03月09日 - 2001年03月09日
  • Possible biexciton transition observed by optical reflection spectra in CdTe / CdMnTe single quantum well (共著)               
    H Mino, S Hamada, S Takeyama, S Adachi, G Karczewski, T Wojtowicz, J Kossut
    Proceedings of 10th International Conference on Narrow Gap Semiconductors and Related Small Energy Phenomena, Physics and Applications, 2001年, INST PURE APPLIED PHYSICS, 英語
    2001年 - 2001年, We report on a study of the exciton transition in CdTe/CdMnTe quantum well by magneto-optical measurements. A distinct spectral structure at lower energy side of the exciton state has been observed both in photoluminescence and reflection measurements. This structure is explained well by the biexciton transition model. The photoluminescence intensity of this structure tends to remain under high magnetic field, of which feature is inconsistent with possible charged exciton transition.
  • 22pYP-7 フォノンポラリトンの実空間イメージングII               
    足立 智, Kohel Richard M., Nelson Keith A.
    日本物理学会講演概要集, 2000年09月10日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2000年09月10日 - 2000年09月10日
  • 23pSB-1 強磁場下における希薄磁性半導体量子井戸中の励起子分子スピン状態               
    三野 弘文, 濱田 しのぶ, 嶽山 正二郎, 足立 智
    日本物理学会講演概要集, 2000年09月10日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2000年09月10日 - 2000年09月10日
  • 22pK-13 カルコゲナイドスピネル磁性半導体におけるキュリー点近傍での光誘起磁化               
    三浦 充博, 足立 智, Aguekian V. F., 高木 芳弘
    日本物理学会講演概要集, 2000年03月10日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2000年03月10日 - 2000年03月10日
  • 23pN-2 非線形磁気カー効果による表面磁性の研究 : 観測システムの製作と評価               
    川口 泰典, 足立 智, 高木 芳弘
    日本物理学会講演概要集, 2000年03月10日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2000年03月10日 - 2000年03月10日
  • 25aN-22 フェムト秒レーザーパルスのAO波形整形II               
    世良田 馨, 稲垣 健太, 足立 智, 高木 芳弘
    日本物理学会講演概要集, 2000年03月10日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    2000年03月10日 - 2000年03月10日
  • 高強度フェムト秒波長可変光源の開発 (大阪大学レーザー核融合研究センターS)               
    石坂隆典, 足立智, 高木芳弘, 佐藤文信, 阪部周二, 井沢靖和
    大阪大学レーザー核融合研究センター共同研究成果報告書, 2000年
    2000年 - 2000年
  • 29a-ZE-13 希薄磁性半導体量子構造での励起子分子               
    足立 智, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘, Karczewski G., Wojtowicz T., Kossut J.
    日本物理学会講演概要集, 1999年03月15日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1999年03月15日 - 1999年03月15日
  • 28p-ZG-12 磁性半導体HgCr_2Se_4におけるキュリー点近傍での光誘起磁化               
    三浦 充博, 足立 智, Aguekian V.E., 高木 芳弘
    日本物理学会講演概要集, 1999年03月15日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1999年03月15日 - 1999年03月15日
  • 28p-ZE-3 超高速光サンプリング四光波混合法の開発と応用               
    足立 智, 高木 芳弘, 武田 淳
    日本物理学会講演概要集, 1999年03月15日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1999年03月15日 - 1999年03月15日
  • 28p-ZE-4 フェムト秒レーザーパルスのAOパルス整形               
    世良田 馨, 足立 智, 高木 芳弘
    日本物理学会講演概要集, 1999年03月15日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1999年03月15日 - 1999年03月15日
  • フェムト秒マルチカラー分光用波長可変光源の製作と応用 (大阪大学レーザー核融合研究センターS)
    石坂隆典, 足立智, 高木芳弘, 川戸栄, 阪部周二, 井沢靖和
    大阪大学レーザー核融合研究センター共同研究成果報告書, 1999年03月, 日本語
    1999年03月 - 1999年03月
  • 27a-YN-2 (Cd,Mn)Te/CdTe/(Cd,Mg)Te量子井戸における励起子緩和I               
    足立 智, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘, KARCZEWSKI G., WOJTOWICZ T., KOSSUT J.
    日本物理学会講演概要集, 1998年09月05日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1998年09月05日 - 1998年09月05日
  • 25a-A-11 実空間でのフォノンポラリトンのイメージングII               
    足立 智, KOEHL Richard M, NELSON Kelth A
    日本物理学会講演概要集, 1998年09月05日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1998年09月05日 - 1998年09月05日
  • 28p-YN-4 スピネル磁性半導体における光誘起磁化-II : 励起エネルギー及び励起強度依存性               
    三浦 充博, 横谷 裕嗣, 足立 智, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘, AGUEKIAN V.F
    日本物理学会講演概要集, 1998年09月05日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1998年09月05日 - 1998年09月05日
  • 28p-YN-1 希薄磁性非対称量子井戸での非対称励起子磁気ポーラロン空間分岐と磁気発光               
    嶽山 正二郎, 足立 智, 高木 芳弘, KARCZEWSKI G., WOJTOWICZ T., KOSSUT J.
    日本物理学会講演概要集, 1998年09月05日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1998年09月05日 - 1998年09月05日
  • 31p-YH-13 磁性半導体CdCr_2S_4単結晶におけるキュリー温度近傍での光誘起磁化増強効果               
    横谷 裕嗣, 三浦 充博, 足立 智, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘, AGUEKIAN V.F.
    日本物理学会講演概要集, 1998年03月10日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1998年03月10日 - 1998年03月10日
  • 2a-YH-2 GaAs/AlGaAs超格子における重い励起子と軽い励起子の2波長インパクト励起               
    高木 芳弘, 居原 亜紀子, 足立 智
    日本物理学会講演概要集, 1998年03月10日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1998年03月10日 - 1998年03月10日
  • 31a-T-2 LiTaO_3におけるフォノンポラリトンの2次元イメージング               
    足立 智, KOEHL Richard M, NELSON Keith A.
    日本物理学会講演概要集, 1998年03月10日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1998年03月10日 - 1998年03月10日
  • 29p-R-11 CdTe/Cd_<1-x>Mn_x Te-SQW中の励起子自由磁気ポーラロン II               
    名島 希, 嶽山 正二郎, 足立 智, 高木 芳弘, Wojtowicz T, Krczewski G, Kossut J
    日本物理学会講演概要集, 1997年03月17日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1997年03月17日 - 1997年03月17日
  • 非同期型フェムト秒ポンプ・プローブ分光法の開発               
    高木 芳弘, 足立 智
    レーザー学会学術講演会年次大会講演予稿集 = Annual meeting, of the Laser Society of Japan digest of technical papers, 1997年01月01日, 日本語
    1997年01月01日 - 1997年01月01日
  • 2波長ポンプ-プロ-ブ法による超高速緩和過程の研究 (レ-ザ-研シンポジウム′96--1995年4月-1996年3月)
    高木 芳弘, 足立 智, 岳山 正二郎
    レーザー研シンポジウム共同研究成果報告書, 1996年11月, 大阪大学レーザー核融合研究センター, 日本語
    1996年11月 - 1996年11月
  • 縮退四光波混合による励起子分子束縛エネルギーの測定               
    宮下 猛, 足立 智, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘, 中山 正昭
    日本物理学会講演概要集. 秋の分科会, 1996年09月13日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1996年09月13日 - 1996年09月13日
  • GaAs量子井戸におけるスピン緩和機構II               
    足立 智, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘, 中山 正昭, 竹内 淳
    日本物理学会講演概要集. 秋の分科会, 1996年09月13日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1996年09月13日 - 1996年09月13日
  • フェムト秒パルス位相変調による非縮退ポンプ・プローブ分光法               
    高木 芳弘, 足立 智
    日本物理学会講演概要集. 秋の分科会, 1996年09月13日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1996年09月13日 - 1996年09月13日
  • CdCr_2Se_4結晶における光誘起磁壁振動               
    高木 芳弘, 横谷 裕嗣, 足立 智, 嶽山 正二郎, Aguekian V.F.
    日本物理学会講演概要集. 秋の分科会, 1996年09月13日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1996年09月13日 - 1996年09月13日
  • 3a-X-4 GaAs量子井戸におけるスピン緩和機構               
    足立 智, 宮下 猛, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘
    日本物理学会講演概要集. 年会, 1996年03月15日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1996年03月15日 - 1996年03月15日
  • 2p-X-11 CdCr_2Se_4結晶における光誘起磁気変調効果III               
    高木 芳弘, 横谷 裕嗣, 足立 智, 嶽山 正二郎, Aguekian V.F.
    日本物理学会講演概要集. 年会, 1996年03月15日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1996年03月15日 - 1996年03月15日
  • 2p-X-6 Cd_<1-x>Mn_xTe系量子井戸中の励起子磁気ポーラロン               
    名島 希, 嶽山 正二郎, 足立 智, 高木 芳弘, Wojtowicz T., Karczewski G., Kossut J.
    日本物理学会講演概要集. 年会, 1996年03月15日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1996年03月15日 - 1996年03月15日
  • 31p-Y-6 CdTe薄膜における励起子の超高速緩和過程の測定               
    宮下 猛, 足立 智, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘
    日本物理学会講演概要集. 年会, 1996年03月15日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1996年03月15日 - 1996年03月15日
  • 30a-Z-5 超格子CdTe/Cd_<1-x>Mn_xTeにおける2次元励起子磁気ポーラロン局在 II               
    名島 希, 嶽山 正二郎, 足立 智, 高木 芳弘, Dubowski J.J., Wojtowicz T., Karczewski G., Kossut J.
    日本物理学会講演概要集. 秋の分科会, 1995年09月12日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1995年09月12日 - 1995年09月12日
  • 30a-Z-10 CdCr_2Se_4結晶における光誘起磁気変調効果 II               
    足立 智, 横谷 裕嗣, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘, Aguekian V.F.
    日本物理学会講演概要集. 秋の分科会, 1995年09月12日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1995年09月12日 - 1995年09月12日
  • 28a-YQ-6 サンプリングポンプ-プローブ法によるGaAs/AlGaAs MQWにおける励起子緩和測定               
    足立 智, 高橋 尚子, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘
    日本物理学会講演概要集. 年会, 1995年03月16日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1995年03月16日 - 1995年03月16日
  • 31a-YP-14 CdCr_2Se_4結晶における光誘起磁気変調効果               
    村田 一穂, 高木 芳弘, 嶽山 正二郎, 足立 智, Aguekian V.F
    日本物理学会講演概要集. 年会, 1995年03月16日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1995年03月16日 - 1995年03月16日
  • 31p-YL-2 CdTe/Cd_<1-x>Mn_xTeにおける2次元励起子磁気ポーラロン局在 I               
    名島 希, 嶽山 正二郎, 足立 智, 高木 芳弘, Dubowski J.J
    日本物理学会講演概要集. 年会, 1995年03月16日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1995年03月16日 - 1995年03月16日
  • 31p-YL-3 新しい希薄磁性超構造CdZnTe/CdZnMnTeの励起子磁気発光効果 I               
    嶽山 正二郎, グラベツキー G, 足立 智, 高木 芳弘, ヴォイトヴィッチ T, カルチェスキー G, コシュート J
    日本物理学会講演概要集. 年会, 1995年03月16日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1995年03月16日 - 1995年03月16日
  • 非縮退ポンプ・プローブ分光のための超高速サンプリング法               
    足立 智, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘
    レーザー学会学術講演会年次大会講演予稿集 = Annual meeting, of the Laser Society of Japan digest of technical papers, 1995年01月01日, 日本語
    1995年01月01日 - 1995年01月01日
  • 4a-G-6 独立可変2波長フェムト秒分光               
    足立 智, 高橋 尚子, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘
    日本物理学会講演概要集. 秋の分科会, 1994年08月16日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1994年08月16日 - 1994年08月16日
  • 31a-H-6 CdTe-CdMnTe量子井戸中での励起子緩和III               
    足立 智, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘, Dubowski J.J
    日本物理学会講演概要集. 年会, 1994年03月16日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1994年03月16日 - 1994年03月16日
  • 31a-H-5 新しい非縮退超高速ポンプ・プロープ分光法II               
    足立 智, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘
    日本物理学会講演概要集. 年会, 1994年03月16日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1994年03月16日 - 1994年03月16日
  • 28a-K-9 偏光磁気発光でみる半磁性半導体の自由励起子磁気ポーラロン局在               
    嶽山 正二郎, 足立 智, 高木 芳弘, Aguekian V.F
    日本物理学会講演概要集. 年会, 1994年03月16日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1994年03月16日 - 1994年03月16日
  • 微弱励起発光でみる半磁性半導体の励起子局在とそのダイナミクス               
    岳山正二郎, 足立智, 高木芳弘, 唐沢力, 赤井一郎, 小松晃雄, AGUEKIAN V F
    日本物理学会講演概要集(分科会), 1994年
    1994年 - 1994年
  • 30a-N-12 半磁性半導体の磁場誘起発光の偏光特性 - 低磁場領域での振舞い               
    嶽山 正二郎, 足立 智, 高木 芳弘, Aguekian V.F.
    日本物理学会講演概要集. 年会, 1993年03月16日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1993年03月16日 - 1993年03月16日
  • 1p-N-13 CdTe-CdMnTe量子井戸中のピコ秒励子スピン緩和               
    足立 智, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘, Dubouski J.J.
    日本物理学会講演概要集. 年会, 1993年03月16日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1993年03月16日 - 1993年03月16日
  • 28p-ZH-2 GaAs/AlGaAs量子井戸中のピコ秒励起子スピン緩和               
    足立 智, 俵山 正二郎, 高木 芳弘, 竹内 淳, 武藤 俊一
    秋の分科会講演予稿集, 1992年09月14日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1992年09月14日 - 1992年09月14日
  • 28p-F-10 CdTe-Cd_<0.90>Mn_<0.10>Te 多重量子井戸磁気光物性               
    嶽山 正二郎, 足立 智, 高木 芳弘, 三浦 登, DUBOWSKI J.J
    年会講演予稿集, 1992年03月12日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1992年03月12日 - 1992年03月12日
  • 27p-C-5 半磁性半導体CdMnTeの強磁場誘起発光               
    嶽山 正二郎, 足立 智, 高木 芳弘, 三浦 登, V.F Aguekian
    年会講演予稿集, 1991年09月12日, 一般社団法人日本物理学会, 日本語
    1991年09月12日 - 1991年09月12日

所属学協会

  • 応用物理学会               
  • The Japan Society of Applied Physics               

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 通信波長帯でのスピン波保存と誘導ラマン断熱通過によるメモリ時間と効率の両立
    科学研究費助成事業
    2025年06月 - 2028年03月
    足立 智, 鍜治怜奈, 俵毅彦
    日本学術振興会, 挑戦的研究(開拓), 北海道大学, 研究代表者, 25K21708
  • 半導体量子ドットでの核四極子効果の制御を介した核スピン集団のコヒーレンス形成
    科学研究費助成事業
    2025年04月 - 2028年03月
    足立 智, 鍜治 怜奈, 俵 毅彦
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 25K01604
  • 半導体量子ドットの電子・核スピン相関時間と四極子効果の変調による核偏極の自在制御
    科学研究費助成事業
    2024年04月 - 2027年03月
    鍜治 怜奈, 足立 智, 小田島 聡
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究分担者, 24K08189
  • 同位体純化エルビウム添加結晶でのスピン状態保存の為のZEFOZポイントの探索
    科学研究費助成事業
    2023年06月 - 2025年03月
    足立 智, 俵 毅彦
    広域量子情報ネットワーク構築のための量子メモリの研究が盛んである.特に通信波長帯光子と相互作用するエルビウム (Er) 添加結晶は既存の光ファイバー網インフラが使える為,有望視されている.我々も同位体純化167Er:Y2SiO5(YSO)結晶を用いて,コヒーレンス時間等の基礎物性値測定,原子周波数コム量子メモリプロトコルの実証と高効率化を行なってきた.しかし実用に耐えるメモリ時間 (>1 s) を実現するには,光学遷移を使って書き込まれる量子情報をErイオンの超微細構造準位(HF)に転写する必要がある.これを実現し,かつオンデマンドの読み出しを可能とするプロトコルがスピン状態ストレージである.これによりメモリ時間をμsオーダーの光学遷移コヒーレンスT2optから秒オーダーのHF準位間コヒーレンスT2hypへの伸長が可能となる.本申請では,ホスト結晶YSOのイオンとドープされたErイオンからの磁気ノイズに不敏感なT2hypが長いHF 準位を探索し,スピン状態ストレージを実現することを目的としている.
    2年の研究期間において,以下の3項目を実施する:A. ZEFOZ(Zero First-Order Zeeman)遷移の探索手法の確立,B.ラマンヘテロダイン分光による計算パラメータの実測,C. スピン状態ストレージの実証.ZEFOZとは1次のゼーマン分裂が磁場に対するエネルギー変化の微分(勾配)が零となる準位であり,磁気ノイズに対して準位エネルギー変化~0となるため,劇的なコヒーレンス時間の伸長が期待できる.
    初年度はAを積極的に実施し,モンテカルロ法による零磁場および磁場下でのZEFOZ遷移の探索手法を確立した.項目Aの成果として,計算・理論として2件の国内会議発表および論文投稿準備,実験として3件の国内会議発表,1件の国際会議発表,1件の学術誌投稿(査読中)を得ている.
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 研究代表者, 23K17883
  • 磁気的純化固体原子系の創成と量子メモリ応用に関する研究
    科学研究費助成事業
    2022年04月 - 2025年03月
    俵 毅彦, 足立 智, 尾身 博雄, 徐 学俊, 稲葉 智宏
    2023年度はまず2022年度からの継続課題となっていた167Er:Y28SO結晶のコヒーレンス時間の評価を行った。行った2パルスフォトンエコー測定では、光学的コヒーレンス時間は約1マイクロ秒と見積もられた。これは従来のSi未純化ホスト結晶(YSO)の場合の1/10程度であり、予想と反して非常に短いコヒーレンス時間であることがわかった。この原因として、2022年度に明らかとなったように作製した167Er:Y28SO結晶では活性化167Erイオン濃度が想定した1ppmより低く、光学的な信号強度が弱いため、super hyper fine相互作用による早い緩和成分のみが観測にかかっている可能性が示唆される。また低い信号強度のため、光パルス強度を大きく取る必要があり、これにより167Erイオン間のより強い相互作用、すなわちでコヒーレンスを引き起こしていることも考えられる。この167Er:Y28SO結晶のコヒーレンス時間の減少のメカニズムについては、引き続き詳細な調査が必要である。
    また結晶内における磁気ノイズの167Erコヒーレンス時間に与える影響について、理論的な検証を行った。これによりEr濃度とコヒーレンス時間はトレードオフの関係にあり、高効率なメモリ動作のためには慎重な材料設計が必要であるとことが明らかとなった。
    また本研究の派生として、超音波と170Erイオンのハイブリッド状態の形成を実現した。これは超音波を用いた170Erの4f軌道電子のコヒーレント操作を可能にしたものであり、従来研究からさらに光量子メモリの制御生を飛躍的に高める技術である。本成果は2024年1月に報道発表を行った。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 日本大学, 研究分担者, 23K23263
  • 量子ドットでの核スピン分極3重安定性の検証と核四極子効果を含む統一モデルの構築
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2021年04月 - 2024年03月
    足立 智, 鍜治 怜奈, 笹倉 弘理
    単一量子ドットに適用可能なNMR測定系の構築,電子-核スピン結合系の数値シミュレーション,核スピン分極の三重安定状態の実験的調査を行った.NMR測定で核四極子相互作用について直接的に調べるため,試料に効率よくRF磁場を照射するための電気回路が必要であった.簡易な遺伝的アルゴリズムでは回路が最適化できなかったため,整合を取らずに高周波アンプでRF磁場を増幅する手法を選択した.現在は,複数の任意波形発生器を用いた測定シーケンスの実装を行っている.数値シミュレーションでは,異常ハンル効果が発現する条件を探るため,核四極子相互作用の主軸分布に着目した計算を実装した.計算から,結晶成長方向から大きくずれた主軸や相互作用の二軸性が異常ハンル効果の発現に必要であるという画期的な結果を得た.また異常ハンル効果の時間分解測定を行い,従来モデルでは説明できない結果を得てモデルを再考し,横磁場および縦磁場配置でこれまでに得た時間分解・定常発光測定データの両方を矛盾なく説明できる統一モデルを構築できた. 核スピン分極の三重安定性は理論的に予言されただけであったため,実験的な観測を目指して定常発光測定を行った.提案理論では電子-核スピン間の相関時間が非常に重要であるため,実験では試料温度の変化からこれの制御を試みた.実験結果は相関時間が制御されたことを示唆したが,三重安定性の発見には至らなかった.一方で,相関時間の変化に伴って核スピン分極の双安定曲線が一重から二重なる様子を初めて観測した.


    構築した新規モデルでは異常ハンル効果が起きるVoigt配置だけでなく,Faraday配置で観測される核スピン分極の双安定性,三重安定性も再現できることを確認した.これにより初期の目的が1年目で達成できたと言える.この成果は2つの論文として投稿予定で,現在準備中である.
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 21H01745
  • 単一光子エンタングルメントを介したスピン間制御
    科学研究費助成事業
    2020年04月 - 2024年03月
    笹倉 弘理, 足立 智, 小田島 聡, 鍜治 怜奈, 熊野 英和
    量子ネットワーク形成を念頭に外乱に強い量子チャネルを構築するために, 現行の光通信網との整合性が高い量子ドット内蔵型光ファイバーデバイスの開発を実施した. 偏波面を直交させた単一モード偏波ファイバーに2層構造のワイヤーグリッドを半導体量子ドット成長膜へ2層構造のワイヤーグリッドを作製し, 接合面での偏光乱れを抑制した. 数値シミュレーションによる構造の最適化を行い, 4桁の消光比を達成した. また, 位相安定化を施した単一光子と真空場のエンタングルメントを用いたシングルモードテレポーテーション実験系を構築した.
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 研究分担者, 20H02555
  • ノイズ分光による3次元スピン情報マッピング
    科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
    2021年07月 - 2023年03月
    足立 智
    2021年度7月の採択決定後,以下の研究を実施した.
    1.AlGaAsバルクの2次元TRKRマッピング:スピンノイズ分光の標準サンプルとして,研究例の少ないnドープAlGaAsバルク(Al=0.15)を選択した.まず,時間分解カー回転(TRKR)と全光核磁気共鳴(AONMR)分光を行い,電子・核スピン結合系ダイナミクスの基礎データを取得した.GaAsと比較して,電子g因子,核スピン形成時間,核スピン緩和時間などの大きな違いを検出した.電子g因子は+0.173とGaAsとは符号が異なり,絶対値も半分以下(GaAsの電子g因子は-0.44)であるが,観測される核スピン分極は核磁場として1.4 Tに達する(GaAsでは~0.1 T).nドープGaAsバルクでのスピン結合系ダイナミクスのパラメータは大きく異なるが,同じ形成モデル(基盤研究Bで開発した統一的な電子・核スピン結合系ダイナミクスモデル)で説明できることが分かった.これらの基礎データはスピンノイズ分光データと比較して,そのデータ検証に用いることができる.これらの結果は学会発表したが,Al密度依存性を加えて論文として準備中である.
    2.スピンノイズ分光光学系の構築:基礎データの取得がほぼ終了したので,スピンノイズ分光系を既存のTRKR分光系に組み込んだ.長時間測定が必要なので,冷凍機型のクライオスタットを使用し,スピンノイズ測定を行った.磁場印加の有無での差を取ることで,スピンノイズの検出に成功したが,S/N比向上のための電気ノイズの低減,リアルタイムスペアナでの同時観測帯域シフトなどが必要で,その計測プログラムの作成を急いでいる.更に,もう1つの試料として選択したErドープYSO結晶について,フォトンエコーなどの時間域分光,ホールバーニングなどの周波数領域分光を行い,基礎データを取得すると同時に学会発表可能な多くの成果を得た.
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 研究代表者, 21K18861
  • スピンノイズ・核磁気共鳴法で観る電子・核スピン結合系のミクロな揺らぎ
    科学研究費助成事業
    2020年04月 - 2023年03月
    鍜治 怜奈, 足立 智
    熱平衡電子のスピン探査に特化したスピンノイズ分光と,核スピン研究で実績がある核磁気共鳴法の特長を併せ持つ「スピンノイズ・核磁気共鳴法」の開発に向けて,光学系の構築・改良作業とテスト試料の選定,歪み印加デバイスの作製に取り組んだ.本研究で注目したn-AlGaAsバルクでは当初の予想に反して,外部磁場を大きく上回る巨大核偏極の形成が確認された.また,サブテーマで進めた単一量子ドットの磁気発光測定では,電子-核スピン相関時間の評価と核四極子相互作用に関する新たな知見の獲得に成功した.
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 20K03812
  • 希土類酸化膜光導波路に よ る オ ン チ ッ プ 光子-電子コ ヒ ー レ ン ト 結合
    科学研究費補助金 基盤研究(B)
    2019年04月 - 2022年03月
    俵 毅彦
    日本学術振興会, 競争的資金
  • 半導体ナノ構造での自発分極を利用した核スピン完全偏極
    科学研究費助成事業
    2017年06月30日 - 2019年03月31日
    足立 智, 笹倉 弘理
    本研究では,単一量子ナノ構造での核スピンエンジニアリングとして光注入局在スピンのリザーバである核スピン集団を制御する(分極率,分極方向等)ことを目標とした.特に自発分極を利用する方法を探索した.自発分極の確証は得られなかったが,80%の分極率は容易に得られた.また核四極子効果が核スピン分極形成に重要な役割を果たしており,電子g因子の符号に依存せずに注入する電子スピンに直交する高分極率で核スピン分極が形成できることを実証した.これは既存理論では説明できず,核四極子分裂に起因する核スピンの横磁場に対して敏感ではなくなることを取り入れたモデル計算で定性的に説明できることを示した.
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 17K19046
  • 量子ドットを使った光誘起ナノマグネットの形成とその光制御
    科学研究費助成事業
    2017年04月 - 2019年03月
    足立 智
    電子スピンと核スピン集団との相互作用(超微細相互作用)は半導体を使った量子演算で注目されている。超微細相互作用は、量子ドットの長い電子スピン緩和時間を最終的に制限するスピン緩和メカニズムと考えられ、またこの相互作用を通して、注入された電子スピンが引き起こす動的核分極により発生した核磁場は、電子エネルギー準位のシフト(オーバーハウザーシフト)を誘起する。特に量子ドットでは、電子の波動関数が局在するのでこの相互作用が桁違いに強い。
    本研究では、これまで観測されていなかった自己集合量子ドットで光ポンピングによる核スピン偏極を初めて観測した。積層して量子ドットが成長可能な自己集合量子ドットで、核スピンの光ポンピングに成功した意義は大きい。励起強度に依存するが、単一InAlAs量子ドットからの発光が最大105マイクロ電子ボルトのオーバーハウザーシフトを示した。Voigt配置における励起子発光線の分裂を観測し、電子と正孔のg因子を評価したところ、核スピン偏極によって電子が感じる実効磁場は4.2テスラに及ぶことが分かった。これらにより、量子ドットがナノメートルサイズで強磁場を発生するナノマグネットとみなせることを実証した。同時に励起偏光に核スピン偏極率が制御可能であること、核スピン形成時間が最大10秒以内であることを実験的に見出した。すなわちナノマグネットのオン・オフが比較的短時間で光により行えることを意味しており、当初の研究目的を達成したと同時に、実用的にも意義深い結果を得た。
    また量子演算における核磁場の新しい利用法として、従来g因子工学という手法で、材料と構造の組み合わせにより実現可能とされていた光スピン-電子スピン間のキュービット変換が、核スピン偏極による実効磁場でより柔軟性をもって実現できることを提案し、理論的に示すことにも成功した。
    日本学術振興会, 萌芽研究, 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 17656001
  • 光学的核スピンエンジニアリングと局在スピン操作               
    基盤研究(A)
    2013年04月 - 2017年03月
    足立 智
    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
    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
  • 酸化エルビウム結晶におけるポピュレーション操作と量子メモリへの応用               
    科学研究補助金 基盤研究(B)
    2012年04月 - 2015年03月
    俵 毅彦
    日本学術振興会, 競争的資金
  • スピンコヒーレンスの新規検出法の実証と電子スピン高速制御への展開               
    科学研究費補助金 挑戦的萌芽研究
    2012年04月 - 2014年03月
    足立 智
    日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金
  • 半導体核スピンの全光ナノプローブ技術と実時間イメージング技術の開発
    科学研究費補助金基盤研究(B)(一般)
    2010年04月 - 2013年03月
    足立 智
    本研究は将来の量子演算,量子メモリ,量子メディア変換等のプラットフォームとして注目されている単一量子ドットで,それらの実現に非常に重要となっている電子スピン-核スピン間相互作用(超微細相互作用)の制御・応用を目的としており,これまでの成果をさらに発展させ,単一量子ドットでの核スピンの全光学的制御を行うことを目標としている.このために円偏光度およびオーバーハウザーシフトをプローブとする単一量子ドットでの核スピン分極の精密高感度ナノプローブ技術を開発した.この技術を単一量子ドットでの核スピン分極の揺らぎ測定に適用し,~40mTの値を得るとともに,電子および正孔スピン緩和への影響を実験と理論の両面から明らかにした.
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 22310063
  • 量子ドットにおける核スピンの双安定性を利用した量子ビット変換               
    SCAT研究費助成
    2008年04月 - 2011年03月
    足立 智
    財団法人テレコム先端技術研究支援センター, 研究代表者, 競争的資金
  • 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
    科学研究費補助金 基盤研究(B)一般
    2005年 - 2008年03月
    足立 智
    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, 研究代表者, 競争的資金, 17310056
  • ワイドギャップ半導体結晶における歪の高感度空間マッピング
    科学研究費補助金 萌芽研究
    2006年04月 - 2007年03月
    足立 智
    本研究では,可視〜紫外域発光素子,高パワー高周波デバイスなど次世代の高性能光・電子エレクトロニクス分野への多大な貢献が期待されている結晶材料であるGaNとZnOについて,基板材料との格子不整合に由来する歪のみならず,結晶のマクロ欠陥が引き起こす歪の空間分布を主に励起子の偏極度を通じて高感度2次元マッピングする計測手法を確立することを目的とした.具体的には,よく用いられる基板であるA面サファイア上に成長したGaN薄膜を試料として,スペクトル分解四光波混合法(FWM)による回折信号を,100ミクロン程度の空間分解能で取得した.FWMを用いる理由は,信号が励起子遷移の双極子モーメントの8乗に比例するため,微小な歪による励起子の偏極度変化が増幅されて検出できるためである.また種々の基板上に成長したGaN薄膜とバルク結晶について測定を行い、分裂エネルギーと強度比の相関から、検出された一軸歪の最小値として6H-SiC試料の結果を採用すると、10^<-5>のオーダーに達している。この値は一般的なX線回折装置で検出可能な最小歪量と同等であり、当初設定した目標値を達成した。対応する励起子の分裂エネルギーは100μeV、線形分光における強度比は1.1以下(FWM分光では強度比(1.1)^4〜1.5に増幅)に相当しており、通常の光学測定では有無を議論することの難しい歪検出を実現したことになる。また同一試料内での測定では、空間的に異なる歪の存在を明らかにすることができた。
    日本学術振興会, 萌芽研究, 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 18656001
  • 量子ドットでの核スピン光配向による量子情報処理の研究
    科学研究費助成事業
    2006年 - 2007年
    武藤 俊一, 足立 智, 土家 琢磨, 白峰 賢一
    本研究課題では、核スピンの重ね合わせ状態をメモリーへ応用することに注目し、そのフィージビリティ研究を行う。すなわち電子スピンを介した、光子一核スピン間の量子ビット変換による量子情報保存が現実的に可能か否かを明らかにする。このためには、電子スピンと核スピンのフリップーフロップにおけるエネルギー変化のない状態、すなわち、外部磁場と核磁場が打ち消しあった状態を形成する必要がある。
    昨年度はまず、InAlAs/GaAs量子ドットにおいて励起子による核磁場形成における励起光強度依存性、および励起光の円偏光度依存性を詳細に調べた。その結果、一方の円偏光励起において、励起光強度に対する核磁場の変化にヒステリシズが現れる(いわゆる核スピンスイッチ現象)が見出された。スイッチした先で、外部磁場と核磁場が打ち消し合って、電子スピンと核スピンが同時反転する際の電子の磁気エネルギ変化がない状態が実現しているものと解釈できる。これは、電子一核スピン間のQubit変換に必要な電子スピンが縮退した状態が実現されていることを示唆する。
    今年度は、更に磁場強度を変化させた場合について核磁場の双安定動作を確認した。磁場強度を増加させると核磁場は増加するが、或る閾値を超えると不連続に減少する。理論計算との比較の結果、この閾値の直前において、外部磁場と核磁場が完全に相殺する条件が満たされていることが分かった。しかしながら、核磁場は、核スピンの分極形成と分極破壊の釣り合いにより決まっており、完全分極、あるいは核スピンの暗状態(核スピンが飽和した状態)にはないことが分かった。このことは現状では超微細相互作用により電子スピンを核スピン集団の量子状態へ転写することが難しいことを示す。転写の実現には核スピン破壊速度を減少させる、或いは分極形成速度を向上させる必要があることが分かった。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 18360001
  • 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
    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
  • 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
  • 半導体量子ドットの電子スピンコヒーレンス制御と量子コンピューティングへの応用               
    研究助成
    2001年04月 - 2004年03月
    足立 智
    東電記念科学研究所, 研究代表者, 競争的資金
  • Hyperfine interaction in semiconductor quantum dots               
    2004年
    競争的資金
  • 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
    科学研究費補助金 基盤研究(B)(2)
    2001年04月 - 2003年03月
    足立 智
    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, 研究代表者, 競争的資金, 13554009
  • 量子構造半導体でのスピン拡散のイメージングと拡散機構の解明               
    SCAT研究費助成
    2001年04月 - 2003年03月
    足立 智
    財団法人テレコム先端技術研究支援センター, 研究代表者, 競争的資金
  • 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
  • Control of spin coherence in nanostructures               
    JST Basic Research Programs (Core Research for Evolutional Science and Technology :CREST)
    2003年
    競争的資金
  • フォノンイメージングによる誘電体結晶評価システムの構築               
    研究助成
    2001年04月 - 2002年03月
    足立 智
    日本板硝子材料工学助成会, 研究代表者, 競争的資金
  • 整形パルスによる誘電体結晶中での伝播波束の制御とイメージング               
    研究助成
    2000年04月 - 2002年03月
    足立 智
    カシオ科学振興財団, 研究代表者, 競争的資金
  • 量子構造半導体における励起子スピン拡散及び緩和過程のイメージング分光
    科学研究費補助金 基盤研究(C)(2)
    2000年04月 - 2002年03月
    足立 智
    近年,スピントランジスタなど,半導体中の電子の電荷よりもスピンに着目した「スピンエレクトロニクス」研究が盛んになってきた.これらの研究は将来の情報通信分野に与える影響は計り知れないが,半導体中でのスピン緩和やスピン拡散の物理機構は,未だ十分に明らかになってはいない.この様な背景から,本研究は半導体量子構造における励起子スピンの拡散,緩和メカニズムの解明を目的とした.
    平成12年4月に現在の大学へ新たに赴任したため,実験に必要な装置を最初から構築することになった.装置としては,フェムト秒パルスレーザー,四光波混合測定系,およびメージング光学系が必要であるが,資金の関係からレーザーは製作し,その他は現有の光学系を組み合わせて構築した.実験はGaAs/Al(Ga)As多重量子井戸半導体およびCdTe/CdMn(Mg)Te単一量子井戸半導体を試料として,スピン緩和と拡散を四光波混合法を用いて測定した.
    偏光方向が垂直な2つの励起光パルスを試料上で重ねあわせることにより,空間的に励起子スピンの方向が変調された回折格子(スピン回折格子)を生成し,時間差をつけて入射する診断光パルスの回折をモニターすることにより,格子の崩壊過程の時間発展を測定することに成功した.また位相マスクを用いることによって簡便に2つの励起光パルス間の交差角を変更することが可能である.これにより格子のフリンジ間隔を変えて測定でき,スピン拡散係数を求めた.励起光パルスの偏光が平行の場合は同様の操作で励起子密度の変化(再結合)と拡散を測定することができ,スピン拡散が3.5倍程度励起子密度拡散より速いということを実験的に世界で初めて明瞭に示した.
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 12640320
  • 高時間分解反射型空間イメージング法の開発と量子構造半導体における励起子スピン拡散への応用               
    研究助成
    2000年04月 - 2001年03月
    足立 智
    村田学術振興財団, 研究代表者, 競争的資金
  • 高強度レーザーのパルス整形技術の開発と応用               
    共同研究
    2000年04月 - 2001年03月
    足立 智
    大阪大学レーザー核融合研究センター, 研究代表者, 競争的資金
  • 熱非平衡状態下でのレーザー誘起格子振動を利用した不純物ドーピングに関する研究               
    旅費支援
    1999年04月 - 2000年03月
    足立 智
    生産技術研究奨励会, 研究代表者, 競争的資金
  • 半導体ナノ構造による光・スピン・電荷複合物性の展開
    科学研究費助成事業
    1999年 - 2000年
    嶽山 正二郎, 足立 智, 三野 弘文, 中山 隆史
    励起子分子とスピン状態
    希薄磁性半導体量子井戸で実現する励起子分子状態の強磁場下での挙動を調べた。その結果、交換相互作用によって生じた内部巨大磁場によりスピン一重項励起子分子が不安定になること、また、スピン3重項励起子分子の安定な存在の可能性を示した。この系での励起子分子、荷電励起子(電子+励起子)の結合エネルギーの理論計算を行い、ヘテロ界面擾乱を取り入れた理論と実験値との一致を見出した。
    希薄磁性半導体量子井戸での励起子磁気ポーラロンの研究
    希薄磁性半導体非対称量子構造での磁気光学効果を説明するのにモデル計算を行った。その結果界面磁化の特異性、磁性非磁性局在をとりいれた励起子磁気ポーラロンの理論計算と実験結果の比較から、非対称励起子磁気ポーラロン局在の様相を明らかにし、スピン交換により引き起こされた励起子分岐の存在を明らかにし、その局在エネルギーや量子空間シフト等の定量評価を行った。
    希薄磁性量子井戸での高圧磁気光学効果
    希薄磁性半導体量子井戸界面での数原子層の磁化をδ型局在ポテンシャルモデルで表し、これを高圧下の磁気光学ゼーマン分裂の結果に適用することにより、量子井戸ヘテロ界面の特異な磁化抽出に成功した。ヘテロ界面磁化の特異性とそこでの交換相互作用の圧力による増大を示した。
    希薄磁性2次元電子磁気光学
    希薄磁性半導体量子井戸で実現できた高移動度の2次元電子ガスでの磁気発光と吸収測定から、高密度電子状態での荷電励起子に関するスピン選択性の強い振るまいを明らかにした。ランダウ準位化にともなう電子充填率が関与した多体現象とスピンと電荷更に励起子との関連を明確にした。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 千葉大学, 11694095
  • 固体中を伝播するフォノンポラリトンの2次元イメージングに関する研究               
    研究助成
    1998年09月 - 1999年09月
    足立 智
    実吉奨学会, 研究代表者, 競争的資金
  • 放射光とレーザーの短パルス特性を利用した時間領域X線分光システムの実用化
    科学研究費助成事業
    1998年 - 1999年
    高木 芳弘, 足立 智
    成果1 : 放射光パルスと同期できるよう高繰返しパルス発振が可能なフェムト秒レーザーを開発した。基本仕様は、パルス繰り返し率350MHz、5Wアルゴンレーザー励起、自発的自己モード同期発振、出力50mW、発振波長820nmである。高繰返しパルス発振を実現するため共振器長は47cmと非常に短く、この中で群速度分散の補償を行うべく出力強は分散プリズムに部分透過鏡をコーティングしたものを設計して使用した。これにより非常にコンパクトで放射光施設への搬入出が便利になった。また現在使用のアルゴンレーザーを本補助金で購入した半導体レーザー励起の緑色固体レーザーに置き換える予定であり、小型・堅牢化がさらに促進され、そして冷却水と電力の低減化が図られる。
    成果2 : 本(サンプリング分光測定)システムの汎用性さらに確認する新しい知見を得た。昨年度サンプリング分光法時間分解吸収スペクトル(ポンプ・プローブ分光)の測定と時間分解四光波混合実験への適用に成功したが、今年度、半導体量子井戸の試料を用いて時間分解四光混合法によりコヒーレント分極の位相緩和と励起子スピン緩和及び励起子再結合緩和(励起子寿命)の過程を分離抽出できることを新たに見出した(論文発表)。
    次年度への課題 : 本研究期間中使用予定の本学付属小型放射光施設の稼動が1年遅れたため、本課題の一部の実施が遅れた。その間、本手法をレーザーと放射光の併用実験へ適用する場合の技術的検討と今後の展開についてまとめた(論文発表)。研究期間中に本システムの基本性能を確認できたので、期間終了後も放射光源を併用したシステムの評価を行う予定である。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 姫路工業大学, 10554032
  • 誘導ブリュアン散乱によるコヒーレントマグノンの光学的励起
    科学研究費助成事業
    1997年 - 1998年
    高木 芳弘, 足立 智
    超短パルス光照射による磁性体中のコヒーレントマグノン生成のための観測手法を確立した。
    研究結果の1:マグノン発生の起源であるコヒーレントフォノン(誘導ブリュアン散乱)の観測装置の製作と基本性能の評価。観測したいマグノンは磁気弾性効果や磁歪などを通して音響フォノンモードの一部として現れ、その振動数帯域は1MHz〜10GHzである。一方、発生するコヒーレントフォノンの強度は2本の励起光の入射角をほぼ平行にすることで高められる。このとき振動数はMHz帯域に下がるため、時間分解測定は必然的に計測器の応答範囲内で満足できる(第1法)。この場合、観測システムは光学遅延装置を要する高振動数帯域の場合(第2法)と異なる。第1法の観測システムを組み、種々の液体試料でコヒーレンド音響フォノンを検出した。実験結果から、励起光で発生する音響フォノンによる検出光の回折効率には、光吸収により形成される静的な熱回折格子が一種のヘテロダイン検波の役割を果たす寄与が大きいことを見出した。本装置の検出感度(最小回折効率)は10^<-4>で、マグノンの検出には更に3桁の改善を要する。一方、第2法は光路長の長い光学遅延装置を要するが、これを作成し、高繰返しパルスレーザーを用いることで感度が2桁改善された。
    研究結果の2:マグノンをはじめ光パルス照射による磁化応答の磁気的検出法に関連した測定。
    磁気検出法の試みでは、磁性半導体CdCr_2S4、CdCr_2S_4、HgCr_2SeSe_4の3種の試料で光パルス照射による高速応答する誘起磁化を検出した。特にキュリー点直上での常磁性〜強磁性の光誘起転移効果を後者の2つの物質で初めて見出した。用いた検出コイルの時間応答は高々1ナノ秒であり、マグノンの検出にはギガヘルツ帯以下で適用可能である。本研究期間中主に観測装置の感度向上に専念した結果、コヒーレントフォノンを介した磁性の動的過程の観測法の有用性が確認されたので、マグノン信号の検出に向けて研究を継続する。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 姫路工業大学, 09640446
  • 白色光サンプリング分光法による超高速溶媒和過程の時間分解スペクトル測定
    科学研究費助成事業
    1995年 - 1995年
    足立 智
    まず本年度は昨年までに開発した光サンプリングポンプープローブ分光システムの性能向上を目指すとともに、チャープパルスサンプリング法の開発に取り組んだ。チャープパルスを生成する方法として1枚の回折格子を用いる方法と光ファイバー中で起こる自己位相変調効果を利用する方法とを実験的に比較した。その結果、双方で100ピコ秒程度のパルスが得られたが、システムをコンパクトにするため後者を選択した。高価なストリーク管の代用としてオシロスコープブラウン管の改造を考えていたが、ブラウン管だけを購入することが困難でありこれの使用を断念した。チャープパルスを使って周波数スペクトルを取得する代わる別の光サンプリング法の性能向上案として測定感度の向上を試みた。現状ではロックインアンプを使った通常のポンプープローブ法に比べて1桁以上感度が悪い。これを改善するため2台のフェムト秒レーザーをパルス幅程度のジッター内で同期させ他方に対しもう一方のレーザーの繰り返し周期に変調をかけ位相敏感検波を行う方法に切り替えた。現在2台のフェムト秒レーザーをパルス幅程度のジッター内で同期させる試験が終了したところである。その結果約2ピコ秒以内で同期が可能であることが分かった。その他現状の光サンプリング法を用いた溶媒和過程に関して裏面2の研究、量子井戸構造半導体のスピン緩和に関して裏面1の研究を、さらにその温度依存性を測定し緩和メカニズムを特定した研究成果をPhysical Review Lettersに投稿できた。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 姫路工業大学, 07740469
  • 高時間分解ジッターフリーポンプープローブ分光法の開発と応用
    科学研究費助成事業
    1994年 - 1994年
    足立 智
    本年度の研究計画として
    1)ジッターフリーポンプープローブ光学系の構築
    2)性能評価と物性測定への応用を挙げた。現時点で1)および2)の両方を完了している。従来のポンプープローブ法に比べて本分光法は厳密に2台のフェムト秒レーザーを同期させる必要がない、ポンプ光とプローブ光の波長の組合せを全く任意に選択できる、簡単な操作で瞬時に観測したい時間領域(13ナノ秒からサブピコ秒まで)を変更できる、モーター駆動の光遅延系を用いないので機械的ノイズの影響を受けない等の利点を持っている。
    まずこの分光法を用い、有機色素(HDITCI)を試料としてダイナミックストークスシフトの測定等を行い、ナノ秒(レーザーの繰り返し周波数で制限、現在13ナノ秒)領域からサブピコ秒領域までの広い時間領域にわたって種々の励起およびプローブ波長の組合せで輻射緩和、回転緩和、溶媒の配向緩和、分子内再分配(IVR)に関する知見を得た(Dual wavelength optical sampling technique for ultrafast transient bleaching spectroscopy,to be published in Optics Communications)。
    次にGaAs/AlGaAs多重量子井戸構造半導体を試料とし、そのスピン緩和を室温で測定することに成功した。重い正孔励起子を共鳴励起した場合の結果はロックインアンプを用いた従来の方法での結果と一致した。また軽い正孔励起子を共鳴励起し、重い正孔励起子のエネルギー位置でプローブした場合、スピンのメモリーが測定のS/Nの範囲では完全に消失していることが分かった。現在さらに検出感度を挙げる努力をするとともに、試料を低温に保ちスピン緩和のダイナミクスについてスピンメモリーの伝達に注目して研究を行っている。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 姫路工業大学, 06740258
  • 異波長超短パルスレーザーでのジッターフリーポンプ・ブローブ分光法の開発
    科学研究費助成事業
    1993年 - 1993年
    足立 智
    以下で述べる分光法の現地は申請時の研究計画で述べた原理とは多少異なるが、実際に種々の実験した結果以下の原理に基づいた方法の方がより優れていると判断し実行した。
    2台のレーザーからのフェムト秒パルスは時間的に全く独立(非同期)であるため、これらを使ってポンプープローブ分光を行うには同期指せる必要は無いが2つのパルスの時間関係がはっきりしていなければならない。そこでポンプ光側レーザーのパルス幅を回析格子で130fsから60psまで伸延し、非線形結晶上でプローブ光と混合し和周波光を発生させた。伸延されたパルスは角度分散により時間によってそのkベクトルが異なるため和周波光はポンプ光とプローブ光とが時間的に結晶上一致したときのみ発生しそのkベクトルは一致したじかんにより異なる。すなわち時間を空間に変換できる。プローブ光には試料からの信号を含んでおり、従って和周波光にも信号成分が含まれる。和周波光のスポットの位置が時刻に、検出した強度が信号強度となる。実験では和周波光をCCD検出した。空間軸の直線性と空間分解能で時間軸の精度が決定され時間分解能が現状では2psであった。しかしこのままでは両方のパルスが全く同期していないので測定したい時間スケールに関係なくパルス周期を最大遅延時間とする測定となる。特に短時間領域の観測では測定能率が低下する。そこで広げたポンプ光パルス幅内に必ずプローブ光が到達する様、両レーザーに粗い同期えおかけた。この粗い同期は両パルスの折り返し周波数の差を検出して一方のょうのレーザーに取り付けたピエゾ素子を介して負帰還を加え共振器長を制御することにより達成した。今後の課題として時間分解能をパルス幅(130fs)程度まで向上させることが挙げられる。本方法では和周波光のスポットの大きさで時間分解能が制限されるため、プローブ光ビーム径を小さくする一方、回折格子ーレンズ間距離、およびレンズ焦点距離の最適化が必要である。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 姫路工業大学, 05750049
  • 超短パルス分光測光のための非線形光電変換素子の実用化
    科学研究費助成事業
    1992年 - 1993年
    高木 芳弘, 足立 智, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘
    本研究では相関法による超短パルス光の測定を目的として、固体の光電効果における非線形応答を利用した新しい手法の実用化を試みた。初年度で指摘された問題点や明らかにされた点を挙げる。
    1)実用上解決すべき点。市販の超短パルスレーザー装置では通常、数十メガヘルツのパルス繰返し率で出力が得られる場合が多い。平均パワー80mW、繰返し率76MHz、パルス幅100フェムト秒の出力はピーク強度は10kWで、ビーム断面積0.1cm^2を非集光で用いて100kW/cm^2である。この集光密度に対して非線形光電効果は単一パルスでも信号が得られるが、これが高い繰返し率で照射されると、光電変換後の電子の蓄積効果が現れ、応答出力は一次依存性が二次依存性を上回ってしまうことがセシウムアンチモンの光電陰極を用いて判明した。
    光電効果は、入射光強度と用いる光電材料に依存して一次〜5次まで強度依存性が激しく変化することが判明した。これは使用する光強度領域を制限することになるので、分光感度特性と合わせてあらかじめ知っておく必要がある。
    2)相関法における他の手法(2光子蛍光法や高調波発生法)では困難な条件下、すなわち波長400nm以下の紫外域では本手法が最も簡便かつ高感度であることがわかった。非線形光電効果はヨウ化セシウムの光電陰極を用いて、波長200nmの近傍では検出に要するパルス光の最小積分強度は10nJで、単一パルスで測定できた。また同材料で波長266nmのパルスと532nmのパルス、及び波長266nmのパルスと1064nmのパルスのそれぞれの組合せで交叉相関が得られた。このときの自己相関信号によるバックグラウンドとの強度比はほぼ100で、この結果、ある限られた波長範囲ではバックグラウンドフリーな相関測定が可能であることが明らかにされた。
    3)本手法では自己相関や交叉相関の測定により光電陰極材料の評価を行ったが、調べられた時間応答特性は材料の光物性の研究試料にもなり得る。特にヨウ化銅やヨウ化タリウムにおいては伝導帯への光励起により伝導帯におけるエネルギー移動の動的挙動が顕著に現れた。
    本研究は上記の解決すべき課題を依然残しており、研究期間終了後も平成6年9月30日までに完了させる予定である。
    日本学術振興会, 試験研究(B), 姫路工業大学, 04555017
  • 磁性体中の光学的キャリヤー注入による超高速磁気変調効果
    科学研究費助成事業
    1992年 - 1992年
    高木 芳弘, 足立 智, 嶽山 正二郎, 高木 芳弘
    研究計画に沿い、磁性体の光キャリャー注入効果を調ベるたに先ず半導体GaAs/AlGaAsの量子井戸について光励起スピン配向の測定を行った。光源にパルス幅160fsのチタン・サファイアレーザーを用い、ハンド端の励起子共鳴吸収による吸収の過渡飽和を観測した。重い励起子の励起では従来の報告通り円偏光のセンスに対応した吸収飽和の減少及び増大が見出され、電子スピン±1/2の準位間のスピン緩和時間20psが得られた。一方、軽い励起子を励起した場合にも同様の吸収飽和における円偏光依存性が観測され、スピン緩和時間2ピコ秒が得られた。GaAs/AlGaAsについて軽い励起子のスピン緩和を直接観測したのは我々が最初である(発表予定)。また重い励起子ではスピン緩和時間の励起光強度依存性も新しく見出された。励起子の緩和については従来の報告により励起密度が高いと励起子の電子と正孔間のクーロン力が多数のキャリャーによってスクリーニングされることが指摘されているが、励起子スピンに関してもこれを反映しているかどうかはさらに詳しい実験を要する。
    ポンプ・プローブ法による高速スピン緩和の測定法が確立できたので、本装置を用いて目的とする磁性半導体CdMnTeを低温で調ベた。励起子の共鳴エネルギーに同調させ、数ピコ秒の緩和波形が観測され、偏光依存性も見出された。本物質は透過で観測できないので反射による測定を行った。信号の偏光依存性はスピン選択性から期待されるものと一致しないので、現在、試料を薄膜にし透過で測定できるよう準備中である。
    磁性絶縁体MrO単結晶についても光励起スピン配向を測定した。室温では常磁性で77Kでは反強磁性であるが、いずれの温度でもピックアップコイルによる磁化の検出方法では信号が得られなかった。室温ではナノ秒以下の速いスピン緩和により、また低温では強い交換力のため磁化の検出が困難になっていると思われるので時間分解能の改善が必要。
    日本学術振興会, 一般研究(C), 姫路工業大学, 04640374

産業財産権

  • Polariton Wave Imaging               
    特許権, 足立 智, Keith A. Nelson, Satoru Adachi, Richard M. Koehl
    1998年
    特開USSN 60/092,429
  • 位相干渉計測手法及び位相干渉計測装置               
    特許権
    2006-128277
  • 「光計測評価方法および光計測評価装置」(世界知的所有権)               
    特許権
    PCT/JP2005/020410
  • 光計測評価方法及び光計測評価装置               
    特許権
    2004-331123

主な担当授業

  • レーザー分光特論, 2024年, 修士課程, 工学院
  • 応用物理学特別演習, 2024年, 修士課程, 工学院
  • レーザー分光特論, 2024年, 博士後期課程, 工学院
  • 応用物理学特別研究, 2024年, 博士後期課程, 工学院
  • 応用物理学特別研究, 2024年, 博士後期課程, 工学院
  • 光物理学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 創造工学, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 卒業論文, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 科学英語演習, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 電子工学, 2024年, 学士課程, 工学部