光物性研究室では、最先端の光技術を用いて、光と物質の相互作用により発現する新しい現象の探索や物質中の励起状態の素過程の解明に精力的に取り組んでいます。高強度テラヘルツ光、光励起半導体電子正孔系等を基軸に据えて、多種多様な研究を行っています。また、京都大学物質―細胞統合システム拠点においても、バイオ関連材料や新規化合物に関する連携研究を進めています。

コヒーレントテラヘルツ光

テラヘルツ周波数域(～1012Hz)の電磁波を用いて、固体や液体の興味深い性質を研究しています。可視光と電波の中間に位置する『テラヘルツ光』はフォノンや分子振動など種々の現象と結びつき、今まで測定できなかった多くの物質情報を提供します。未踏の周波数領域であったテラヘルツ光物性が基礎・応用の両面から注目を集めています。

高強度テラヘルツパルスによる非線形現象

世界最高強度のテラヘルツパルスを用いて半導体中におけるフェムト秒からピコ秒(10-14 ~ 10-12秒)スケールの超高速キャリアダイナミクスの研究を行っています。このように高い電場で加速されたキャリアはもはや従来のオームの法則に従わず、非線形なキャリアダイナミクスが観測されます。

光励起半導体電子正孔系のダイナミクス

半導体の光物性は基礎物理のみならず、太陽電池や半導体レーザーなどへの応用にもつながる重要なテーマです。我々は精密な光学的手法を駆使することにより、半導体の光励起状態に現れる多体の量子現象やその時空間ダイナミクスなどを研究しています。

２次元電子系のダイナミクス

グラフェンやカルコゲナイド系の層状物質、トポロジカル絶縁体の表面状態は従来知られていた半導体量子井戸中の２次元系にはない興味深い現象を示します。当研究室では様々な２次元系を対象に、光を使って非平衡ダイナミクスの理解や新奇物性の制御を目指しています。