物質科学特別講義、セミナーを開催します

Ｈ28年度 第12回 固体物理セミナーを開催します

(インタラクティブ物質科学カデットプログラム講演会）
H28年度第１２回 固体物理セミナー

日時：１２月２２日（木）14：40-16:10
場所：基礎工学研究科講義棟　B105
講師：山崎　裕一
(東京大学工学系研究科附属量子相エレクトロニクス研究センター(QPEC) 特任講師)
題目：「共鳴軟Ｘ線小角散乱によるスピンテクスチャの観測」

要旨：空間反転対称性の破れた結晶をもつ強磁性体では、ナノメートルスケールのスピンテクスチャが形成されることがある。例えば、カイラルな結晶構造を有するB20型構造のFeGeでは、スピンが渦巻き状に配列したスキルミオンが三角格子を形成する「スキルミオン格子」が観測されている。
スキルミオンは不純物などの外乱要因に対して安定な構造なため、低い閾値の電流によって駆動させることができ、スピントロニクスにおける記録素子や演算素子などへの応用が期待される。スキルミオン格子は、これまで、中性子小角散乱や、ローレンツ電子顕微鏡などによって静的な磁気構造の観測が行われてきたが、そのダイナミクスに関してはサブ秒程度の現象の観測に限られてき
た。今後は、スピントロニクス素子などへの応用を見据え、高空間分解能・高時間分解能でスピンダイナミクスを観測できる計測手法の開発が求められている。
我々は、新たなスピンテクスチャの観測手法として透過型の共鳴軟X線小角散乱法を開発してきた。通常、Ｘ線のスピン散乱能は高くないが、吸収端近傍では共鳴効果によって散乱能は増大するため、共鳴軟Ｘ線散乱ではスピンの秩序構造を高感度に観測することができ、放射光の特性により高分解能、電子状態の観測が可能となる。この計測手法により、FeGeにおけるスキルミオン格子の形成を観測し、スキルミオン格子の形成過程におけるスピンダイナミクスの観測にも成功している[1]。将来的には、放射光源のコヒーレンス性やパルス性といった特性を活用することで、磁気共鳴状態におけるスピン秩序構造の観測など、超高速の磁気イメージングも可能になると期待される。本セミナーでは、共鳴軟X線小角散乱法の現状と将来展望について紹介したい。

[1] Y. Yamasaki, *et al.*, Phys. Rev. B 92, 220421(R) (2015)

問合先：若林　裕助（基礎工学研究科）

＊固体物理セミナーは、基礎工物性・未来（物性系）Ｍ２必修科目「ゼミナールⅢ」に該当します。

インターンシップ報告会（海外）を開催します

カデットプログラム インターンシップ報告会（海外）を開催します。
インターンシップやカデットプログラムに興味のある方はお気軽にご参加ください。
なお、事前申込は不要です.

日時：　H28年12月20日（火）13：00～15：30
場所：　豊中キャンパス　文理融合棟７階　講義室

インターンシップ報告会（国内）を開催します

カデットプログラム インターンシップ報告会（国内）を開催します。
インターンシップやカデットプログラムに興味のある方はお気軽にご参加ください。
なお、事前申込は不要です.

日時：　H28年12月19日（月）13：00～16：30
場所：　豊中キャンパス　文理融合棟７階　講義室

カデットプログラム履修説明会を開催します

カデットプログラムではＨ29年度第５期生を募集するにあたり履修説明会を開催いたします。
説明会ではプログラムの概要説明や皆さまからのご質問にお答えする機会を設けています。
来年から大学院へご進学の皆さまは、この機会にぜひお越しください。

１２月１４日（水）
13：00～14：00 （吹田）工学研究科・Ｕ２－３１２講義室
16：00～17：00 （豊中）文理融合棟７階・共通講義室３

AHMF & Cadet Program Joint Seminarのご案内

AHMF & Cadet Program Joint Seminar
先端強磁場科学研究センター＆カデットプログラム共催セミナー

講師 (Speaker): Dr. Judit Romhányi
　　　沖縄科学技術大学院大学(Okinawa Institute of Science and Technology Graduate
　　　 University)
日時 (Date & Time): １２月８日 午後４時２０分~ (16:20-, December 8)
場所 (Venue): 極限科学棟二階会議室 (KYOKUGEN building, 2F meeting room)
タイトル(Title) : Spin-Orbit Dimers and Non-Collinear Phases in d1 Cubic Double Perovskites
要旨 (Abstract):
Heavy transition metal compounds have recently attracted much interest in the community. In them physical properties are strongly influenced by spin-orbit coupling. We formulate and study a microscopic spin-orbital model for a family of cubic double perovskites with d1 ions occupying frustrated fcc sublattice.
We perform variational approach and a complimentary analytical analysis that reveal a rich variety of phases emerging from the interplay of Hund’s coupling and spin-orbit interaction. The phase diagram contains non-collinear ordered states, with or without net moments, and, remarkably, a large window of magnetically disordered spin-orbit dimer phase.
We discuss the physical origin of the unusual amorphous valence bond state experimentally suggested for Ba2BMoO6 (B=Y,Lu), and predict possible ordered patterns in Ba2BOsO6 (B=Na,Li) compounds. We provide a theoretical background for all available experimental observation in these materials.
The proposed physical picture applies to a broader family of heavy transition metal compounds. Furthermore, our work can help understand magnetism in spin-orbit assisted Mott insulators, and illustrate how frustration may emerge on the account of orbital physics.

参照文献 (References)
[1] Judit Romhányi, Leon Balents and George Jackeli, arXiv:1611.00646 (submitted to PRL)

問い合わせ先：先端強磁場科学研究センター　萩原政幸
Masayuki Hagiwara (Center for Advanced High Magnetic Field Science)

Sir Martin Wood Prize Lectureのご案内

【日時】2016年12月8日（木）
【会場】大阪大学豊中キャンパス基礎工学部国際棟シグマホール
（申込不要、参加費無料）

13:30 - 13:35　 開会挨拶　木村剛氏　（大阪大学基礎工学研究科教授）

13:35 - 13:45 　サー・マーティン・ウッド賞と今年度受賞者のご紹介
　　　　　　　　　福山秀敏氏（ｻｰ･ﾏｰﾃｨﾝ･ｳｯﾄﾞ選考委員長/東京理科大学学長特別補佐）
13:45 - 14:25 　第18回（2016年）サー・マーティン・ウッド賞受賞
　　　　　　　　　石崎章仁氏　（自然科学研究機構 分子科学研究所教授）
　　　　　　　　 「実時間量子散逸系理論の開発とその分子系励起ダイナミクスへの展開」
14:25 - 15:05 　第11回（2009年）サー・マーティン・ウッド賞受賞
　　　　　　　　　金有洙氏 （理化学研究所　主任研究員）
　　　　　　　　 「単一分子発光・吸収分光法の開発と分子間エネルギー移動の実空間観察」
15:05 - 15:10　 閉会挨拶 木村剛氏　（大阪大学基礎工学研究科教授）
15:10 - 16:00 　交流会

*サー・マーティン・ウッド賞 については下記を参照ください
http://www.msforum.jp/about_sir_martin/

Ｈ28年度 第11回 固体物理セミナーを開催します

H28年度第11回 固体物理セミナー

日時：12月1日（木）14：40-16:10
場所：基礎工学研究科講義棟　B104
講師：鬼丸　孝博（広島大学大学院先端物質科学研究科　准教授）
題目：「非クラマースPr1-2-20系の四極子自由度が誘起する多彩な物性」

要旨：希土類金属間化合物では，伝導電子を介した磁気モーメント間の間接相互作用と近藤効果の競合により，重い電子状態や量子臨界現象，それらに付随した非フェルミ液体状態や非従来型超伝導などの興味深い現象が生じる。これらの現象では磁気モーメントの秩序や揺らぎが主役であったが，最近になって，高次のテンソル量である「電気四極子」の重要性が指摘されている。四極子は4f電子の異方的電荷分布に対応し，時間反転対称性が保たれるという点で磁気モーメントとは異なる。われわれは，4f2配位の非クラマースPr3+イオンを含むカゴ状化合物PrT2Zn20 (T: 遷移金属)について研究している。結晶場基底状態は非磁性二重項であり，そこで活性となる電気四極子と伝導電子の相互作用により，四極子秩序や超伝導転移，構造相転移などの相転移や，非フェルミ液体状態，磁場誘起の重い電子状態などの多彩な物性が発現する[1-3]。同型構造をとるAl系やCd系を含むPr1-2-20系でも非磁性基底二重項に起因した類似の現象が報告されており[4,5]，四極子に関する系統的な研究が展開されている[6]。

[1] T. Onimaru et al., J. Phys. Soc. Jpn. 79, 033704 (2010).
[2] T. Onimaru et al., Phys. Rev. Lett. 106, 177001 (2011).
[3] T. Onimaru et al., Phys. Rev. B 94, 075134 (2016).
[4] A. Sakai and S. Nakatsuji, J. Phys. Soc. Jpn. 80, 063701 (2011).
[5] D. Yazici et al., Phys. Rev. B 91, 115136 (2015).
[6] T. Onimaru and H. Kusunose, J. Phys. Soc. Jpn. 85, 082002 (2016).

問合先：基礎工学研究科　関山　明

＊固体物理セミナーは、物性・未来（物性系）Ｍ２必修科目「ゼミナールⅢ」に該当します。

Ｈ28年度 第９回 固体物理セミナーを開催します

平成２８年度　第９回 固体物理セミナー

日時：11月10日（木）10：30-12:00
場所：基礎工学研究科講義棟　B102
講師：高橋　正光　グループリーダー
（量子科学技術研究開発機構　量子ビーム科学研究部門　放射光科学研究センター）
題目：「放射光X線を用いた結晶成長機構の解明」

要旨：結晶成長は、気体や液体の状態でばらばらになっている分子が、自然の法則にしたがって自発的に秩序だった配列構造を作っていく過程である。それは自然現象に他ならないが、温度、圧力、濃度などの条件を制御したり、成長手順を工夫したりすることによって、結晶欠陥の量を低減するなど結晶の質を制御したり、場合によっては自然界には存在しない新物質をも創り出したりすることができる。結晶成長の舞台となるのは、気体や液体の母相と接している結晶の表面である。したがって、結晶成長のメカニズムを理解し、利用するためには、成長表面に関する知見が重要となる。結晶成長過程の観測手法として、近年、シンクロトロン放射光X線の有用性が認識されつつある。X線は第一に、物質の透過性が高く、非破壊の測定手法であるため、様々な環境で進行する結晶成長のその場測定に応用しやすい。一方で、バルク結晶からの回折に比べるとはるかに微弱な表面X線回折散乱も、シンクロトロン放射光の強力なX線により測定が容易になった。さらに、原子1個から始まり、マクロな秩序構造が形成されていく結晶成長過程を追跡するには、何桁もの空間スケールにわたる構造を連続的に観測できることが重要であり、それには、波長が原子スケールで、かつミクロン以上の空間コヒーレンス長を持つ放射光X線が威力を発揮する。本セミナーでは、半導体デバイスの作製などに広く使われている分子線エピタキシー法とよばれる手法の背後にある結晶成長メカニズム解明に向けた、放射光X線回折・散乱の適用について議論する[1-3]。他の一次相転移と同様に、結晶成長は、非平衡状態に置かれた系での核形成とそれに引き続く核成長の過程からなる。核形成過程の例として、GaAsナノワイヤ成長をとりあげる[4,5]。GaAsはバルクの状態では閃亜鉛鉱構造が安定であるが、直径100nm程度のナノワイヤとして成長させると、ウルツ鉱構造などを含む構造多形を示すことが知られている。その形成メカニズムをその場放射光X線回折と核形成理論に基づいて説明する。一方、核成長過程では、小さな二次元核が消滅し、大きな核の成長に使われていく、オストワルトライプニングとよばれる普遍的な現象が知られている。これについて、GaAs膜の成長における二次元核成長過程の解析結果を紹介する。さらに、結晶成長におけるゆらぎの重要性とその測定について議論する。

[1] M. Takahasi , Y. Yoneda and H. Inoue and N. Yamamoto and J. Mizuki,
Jpn. J. Appl. Phys. 41, 6247 (2002).
[2] Takahasi, J. Phys. Soc. Jpn. 82, 021011 (2013).
[3] 高橋正光、 日本結晶成長学会誌、42, 201 (2015).
[4] M. Takahasi , M. Kozu, T. Sasaki and W. Hu, Cryst. Growth Des.,15, 4979 (2015).
[5] M. Takahasi , M. Kozu and T. Sasaki, Jpn. J. Appl. Phys., 55,04EJ04 (2016).

問合先：若林　裕助（基礎工学研究科）

＊ 固体物理セミナーは、物性・未来（物性系）Ｍ２必修科目「ゼミナールⅢ」に該当します。

Ｈ28年度 第10回 固体物理セミナーを開催します

第10回固体物理セミナー

Date and Time: November 8 (Tuesday) 10：30-12:00
Place: Room A304, Graduate School of Engineering Science, Toyonaka
Lecturer: Prof. James A. Sauls (Northwestern University, USA)
Title: Anomalous Hall effects in Chiral Superfluids

The superfluid phases of 3He are paradigms for spontaneous symmetry breaking in quantum field theory and condensed matter physics. The microscopic physics underlying the phenomenology of 3He - that of an interacting Fermi system with strong-coupling between Fermions to paramagnons - provided the basic theoretical model for spin-triplet superconductivity in Sr2RuO4 [1]. The phases of bulk superfluid 3He are also paradigms for topological order and the subject of intense theoretical and experimental research [2]. I discuss signatures of broken space-time symmetries - particularly, parity and time-reversal (BTRP) - and the implications for topological order of chiral superfluids. I highlight signatures of BTRP in 3He-A [3], and chiral superconductors [4]. I summarize the theory for the anomalous Hall effect for electron transport in chiral superfluids, and show that the experimental results for electron transport in superfluid 3He-A provide direct evidence for the spectrum of Weyl Fermions in 3He-A [5]. I conclude with a discussion of BTRP in chiral superconductors.

[1] T. M. Rice and M. Sigrist, J. Phys. Cond. Mat., 7, L643 (1995).
[2] T. Mizushima. et al., J.Phys.Soc. Jpn. 85, 022001 (2016).
[3] H. Ikegami, Y. Tsutsumi, and K. Kono, Science 341, 59 (2013).
[4] E. R. Schemm, et al. Science 345, 190 (2014).
[5] O. Shevtsov and J. A. Sauls, Phys. Rev. B 96, 064511 (2016).

Contact Person: Assoc. Prof. Takeshi Mizushima
Department of Materials Engineering Science

※固体物理セミナーは、物性・未来（物性系）Ｍ２必修科目「ゼミナールⅢ」に該当します。

リーディングプログラム合同説明会（豊中）のご案内

大阪大学の５つの大学院プログラム「博士課程教育リーディングプログラム」による
合同説明会を開催します。
来年から大学院へ進学・進級される皆さまのご参加をお待ちしております。

日時：10月27日（木）　17：00 ～ 19：00
会場：豊中キャンパス　基礎工学国際棟・シグマホール

※吹田キャンパスは10月18日の開催になります。

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Ｈ28年度 第８回 固体物理セミナーを開催します

第８回固体物理セミナー

日時：10月20日（木）14：40-16:10
場所：基礎工学研究科附属未来研究推進センター
G215-221セミナー室
講師：谷口博基　准教授　（名古屋大学理学研究科）

題目：「誘電体の機能性を追求する」

要旨：キャパシタやフィルタ、センサとして応用される誘電体は、いわばエレクトロニクスの“米”であり、電気伝導体や半導体と並んで現代の科学技術を土台から支える重要な物質系である。したがって、誘電体における既存の機能性の飛躍的な向上や、あるいは誘電体における全く新しい機能性の創出は、現在の科学技術の革新的進歩の駆動力となり得る。本セミナーでは、ペロブスカイト型酸化物を中心とした従来の誘電体材料設計・開発を概観するとともに、種々の応用・用途に個別に焦点を当てた誘電体設計・開発、さらには全く新しい誘電体の機能性創出に向けた講演者の最近の取り組みを紹介する。

 

• 固体物理セミナーは、物性・未来（物性系）Ｍ２必修科目「ゼミナールⅢ」に該当します。

リーディングプログラム合同説明会（吹田）のご案内

大阪大学の５つの大学院プログラム「博士課程教育リーディングプログラム」による
合同説明会を開催します。
来年から大学院へ進学・進級される皆さまのご参加をお待ちしております。

日時：10月18日（木）　17：00 ～ 19：00
会場：吹田キャンパス　いちょう会館・三和ホール

※豊中キャンパスは10月27日の開催になります。

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Ｈ28年度 第７回 固体物理セミナーを開催します

第７回　固体物理セミナー

日時：10月6日（木）16：20-17:50
場所：基礎工講義棟B105
講師：田仲　由喜夫　教授（名古屋大学工学研究科）
題目：　「奇周波数クーパー対の物理　（最近の理論研究について）」

要旨：「クーパー対は２つの電子のペアで、ペア振幅という物理量で特徴づけられる。2電子の時刻の入れ替えに関して奇関数になるクーパー対を奇周波数ペアと呼ぶ。偶周波数ペアがスピン1重項偶パリティ、スピン3重項奇パリティであるのに対して、奇周波数ペアはスピン3重項偶パリティ、スピン1重項奇パリティとなる。
奇周波数クーパー対の研究は、１）バルクの超伝導状態としてペア振幅だけでなくギャップ関数（それに関連した秩序）が存在するのか、すなわち奇周波数超伝導体が存在するのか　２）バルクの超伝導（主たる超伝導）状態は、従来から知られている偶周波数ペアであるが対称性の破れにより奇周波数ペア振幅（ペア相関）が混在する（誘起される）のかという２つの大きな流れに分かれる。１）に関してはBerezinskii の研究以降[1]、強相関電子系で多くの研究が今日までになされている[2]。特に最近の2チャンネル近藤格子における計算は微視的ハミルトニアンに基づいて低温まで計算されている点で注目できる[3]。２）に関しては、強磁性接合で奇周波数ペアの存在がEfetovらにより指摘された。[4]一方で我々は、不均一系において並進対称性の破れに伴い遍く奇周波数ペアが存在することを明らかにした[5]。スピン3重項超伝導体接合の異常近接効果は、スピン3重項奇周波数ペアに起因すること[6]、アンドレーエフ束縛状態は奇周波数クーパー対を必ず伴うこと[7]、異方的超伝導体に現れる表面アンドレーエフ束縛状態[8]は、奇周波数クーパー対で記述できることを明らかにした[5,7,9]。またRashbaナノワイヤー・s波超伝導体接合系などの1次元的トポロジカル超伝導では、マヨラナフェルミオンがエッジに現れることが知られているが[10]、マヨラナフェルミオンが存在する時には必ず奇周波数s波のクーパー対がエッジに現れることを示した[11]。奇周波数ペアはパラマグネティックな磁気応答を示し[12]、今日トポロジカル超伝導を理解するうえで奇周波数クーパーペアという概念は非常に重要になっている[8,13]。
この発表では、これまでのバックグラウンドを紹介した後、最近の２つの成果を紹介したい。1つ目の成果は、2重量子ドットとs波の接合に関する研究である。この系においては、クーパー対が２つの量子ドットに相関を持ちながら分裂して近接効果をしながら浸入することが知られているが、ここでドットと電極の結合を制御することで奇周波数ペアの振幅を大きくできることを理論的に示した。特に非局所コンダクタンス測定を行い低電圧のコンダクタンスの符号により奇周波数ペアの検出ができることを明らかにした[14]。
２つ目の成果は2チャンネル近藤格子接合の理論である[15]。2チャンネル近藤格子においてはバルクの自己エネルギーに奇周波数ギャップ関数が現れる。2チャンネル近藤格子系の超伝導はバルクではディアマグネティックな応答を示す[3]。この系とKitaevモデルのような奇周波数ｓ波のペアをエッジ状態として持つ系のジョセフソン効果を計算した。互いに異なる磁気応答の性質の奇周波数ペアの存在する系の接合であるが2チャンネル近藤格子はハミルトニアン形式で定式化することができたために、ジョセフソン電流は実数の量として求めることができた[16]。
奇周波数クーパー対の研究は、メゾスコピック超伝導・超流動、トポロジカル超伝導・超流動、そして強相関電子系の問題としてさらに発展するものと思われる。

[1]V. L. Berezinskii, JETP Lett. 20, 287 (1974).
[2] T. R. Kirkpatrick and D. Belitz, Phys. Rev. Lett. 66, 1533 (1991); A.Balatsky and E. Abrahams, Phys. Rev. B 45, 13125 (1992); V. J. Emery and S. Kivelson, Phys. Rev. B 46, 10812 (1992); Y. Fuseya, H. Kohno, and K.
Miyake, J. Phys. Soc. Jpn. 72, 2914 (2003); K. Shigeta, S. Onari, K.Yada, and Y. Tanaka, Phys. Rev. B 79, 174507 (2009); T. Hotta, J. Phys.Soc. Jpn. 78, 123710 (2009); H. Kusunose, Y. Fuseya, and K. Miyake, J.Phys. Soc. Jpn. 80, 054702 (2011).
[3]S. Hoshino, Phys. Rev. B 90, 115154 (2014); S. Hoshino and Y.Kuramoto, Phys. Rev. Lett. 112, 167204 (2014).
[4]F. S. Bergeret, A. F. Volkov, and K. B. Efetov, Rev. Mod. Phys.77,1321 (2005).
[5]Y. Tanaka, A. A. Golubov, S. Kashiwaya and M. Ueda, Phys. Rev. Lett.99, 037005 (2007).
[6]Y. Tanaka and A. A. Golubov, Phys. Rev. Lett. 98, 037003 (2007).
[7]Y. Tanaka, Y. Tanuma, and A. A. Golubov, Phys. Rev. B 76, 054522 (2007).
[8]S. Kashiwaya and Y. Tanaka, Rep. Prog. Phys. 63, 1641 (2000).
[9]Y. Tanaka, M. Sato, and N. Nagaosa, J. Phys. Soc. Jpn. 81,　011013 (2012).
[10]R. M. Lutchyn, T. Stanescu, and S. D. Sarma, Phys. Rev. Lett. 106127001 (2011); Y. Oreg, G. Refael, and F. von Oppen, Phys. Rev. Lett.105 177002 (2010); M. Sato, Y. Takahashi, and S. Fujimoto: Phys. Rev.Lett. 103 020401 (2009).
[11]Y. Asano and Y. Tanaka, Phys. Rev. B 87, 104513 (2013).
[12] S. Higashitani, J. Phys. Soc. Jpn. 66, 2556 (1997); Y. Tanaka, Y.Asano, A. A. Golubov, and S. Kashiwaya, Phys. Rev. B 72, 140503 (2005); T. Yokoyama, Y. Tanaka, and N. Nagaosa, Phys. Rev. Lett. 106, 246601 (2011); S. Suzuki and Y. Asano, Phys. Rev. B 91, 214510 (2015).
[13]T. Mizushima, Phys. Rev. B 90, 184506 (2014); M. Sato and D.Fujimoto, J. Phys. Soc. Jpn. 85, 072001 (2016).
[14]P. Burset, Bo Lu, H. Ebisu, Y. Asano, and Y. Tanaka, Phys. Rev. B,201402 (2016).
[15]S. Hoshino, K. Yada, and Y. Tanaka, Phys. Rev. B 93 224511 (2016).
[16]Y. V. Fominov, Y. Tanaka, Y. Aasno, and M. Eschrig, Phys. Rev. B 91,144514 (2015).

問合先：水島　健（基礎工D318号室）
Tel: 06-6850-6441
E-mail:mizushima@mp.es.osaka-u.ac.jp

＊ 固体物理セミナーは、物性・未来（物性系）Ｍ２必修科目「ゼミナールⅢ」に該当します。

Ｈ28年度 第６回 固体物理セミナーを開催します

固体物理セミナー
（平成２８年度　第6回）
(インタラクティブ物質科学カデットプログラム講演会)
INSD NanoScience Seminar (No.17)

Date and Time: Tuesday, August 2nd, 2016, 16:20-17:50
Place: Room A403, Graduate School of Engineering Science, Toyonaka Campus
Title: COHERENT PHOTONICS
WITH QUANTUM DOTS
Lecturer: Prof. Ulrike Woggon　（Technical University of Berlin, Germany）

We give an overview about present concepts to exploit principles of nonlinear optics in ultrafast devices for telecommunication. Room temperature quantum-coherent effects such as Rabi-oscillations, pulse shaping and break-up are demonstrated with attosecond time-resolution. Femtosecond heterodyne pump-probe techniques are combined with cross-correlation pulse analysis [1] and quantum state tomography [2]. Applied to the transmission of a coherent state through an In(Ga)As based quantum dot optical amplifier, the Wigner function and the statistical moments of the field were extracted and used to determine the degree of population inversion and the signal-to-noise ratio in a sub-picosecond time window at room temperature operation. We can show that for suitably designed condensed matter systems, quantum-coherent effects are thus robust to be observable at room temperature, even in the presence of ultrafast dephasing, e.g. via electrically injected charged carriers.

[1] M. Kolarczik, N. Owschimikow, J. Korn, B. Lingnau, Y. Kaptan, D. Bimberg, E. Schöll, K. Lüdge and U. Woggon. Quantum coherence induces pulse shape modification in a semiconductor optical amplifier at room temperature. Nature Commun. DOI: 10.1038/ncomms3953 (2013).
[2] N. B. Grosse, N. Owschimikow, R. Aust, B. Lingnau, A. Koltchanov, M. Kolarczik, K. Lüdge, and U. Woggon. Pump-probe quantum state tomography in a semiconductor optical amplifier. Optics Express 22, 32520 (2014).

Contact Person: Prof. M. Ashida,
Division of Frontier Materials Science, Graduate School of Engineering Science
E-mail: ashida@mp.es.osaka-u.ac.jp

＊固体物理セミナーは、物性・未来（物性系）Ｍ２必修科目「ゼミナールⅢ」に該当します

 

Ｈ28年度 物質科学特別講義を行います

下記の通り、物質科学特別講義を行います。

講師は、Paris-Sud大学（パリ第11大学）のFrédéric Bouquet 先生です。

●開講日時：
8月1日（月）～8月5日（金）
各日2・3・4限　（10：30～12：00、13：00～16：10）

●講義タイトル： "Do-it-Yourself Students´ Lab"

●講義室：豊中・基礎工J棟地下B07-09号室

●講義内容：
この講義では、近年めざましく普及しつつあるArduino（アルドゥイーノ）という電子工作用のマイコンボードを用いて、自分たちで一から物理計測システムを作ります。
センサ、Arduino、自分たちで作成したプログラムを組み合わせて、実験を行い、データを取得し、解析します。
実験の好きな人、実験をやってみたい人、自分で測定系を組み上げたい人、ハードウェアを用いたプログラミングを学びたい人、英語の講義を受けてみたい人、普段はLabViewを使っているけれど他の言語に触れてみたい方、などなど、広く歓迎します。
通常の講義では学ぶことのできない貴重な体験をすることができるでしょう。
必要な器材（パソコン、Arduino、センサ等）やテキストは全てこちらで用意します。プログラムの予備知識は全く不要です。
物理学の知識としては高校生－大学1-2年生レベルで十分です。

詳細はこちら

＊なお、このクラスの履修登録は、通常のKOAN登録ではなく、「履修登録用紙」を提出→事務局にてKOAN強制登録の形となりますので、添付の登録用紙に必要事項を記載し、提出期限までにカデット事務局まで提出して下さい。
物質科学特別講義履修登録用紙はこちら

カデットプログラム後援セミナーのご案内

講師：Gwendal Feve氏
所属：CNRS - Laboratoire Pierre Aigrain
タイトル：Electron quantum optics in ballistic conductors
日時：2016年8月1日16:30-18:00
場所：理学研究科 H棟6階H601

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abstract:
Quantum effects have been studied on photon propagation in the context of quantum optics since the second half of the last century. In particular, using single photon emitters, fundamental tests of quantum mechanics were explored by manipulating single to few photons in Hanbury-Brown and Twiss and Hong Ou Mandel experiments.
In nanophysics, there is a growing interest to translate these concepts of quantum optics to electrons propagating in nanostructures. In particular, in ballistic quantum conductors, the propagation of electrons is not hindered by collisions and the phase of the wavefunction is preserved on a few microns which corresponds to the typical size of the conductor. One can then manipulate and study the coherence properties of electron beams in the electronic analog of quantum optics experiment. However, electron optics experiments differ strongly from their optical counterpart as electrons are interacting fermions.
After briefly reviewing the framework of electron quantum optics [1], I will illustrate it with experimental realizations in two-dimensional electron gases where the electronic propagation can be guided along one-dimensional channels by applying a strong magnetic field perpendicular to the sample. Using metallic gates as electronic beam-splitters, electronic interferometers can then be implemented. I will more specifically discuss the realization of the electronic analog of the Hong-Ou-Mandel interferometer [2,3] (see Figure) where single electronic excitations emitted on demand collide on a beam-splitter. Two-particle interferences between two indistinguishable single electrons can then reveal the coherence properties of single electron states.

[1] E. Bocquillon et al., Annalen der Physik, 526, 1?30, (2014)
[2] E. Bocquillon et al., Science 339, 1054 (2013).
[3] V. Freulon et al., Nature Communications, 6 6854 (2015).

【本件問合せ先】
　理学研究科 物理学専攻 小林研介教授

Ｈ28年度 第５回 固体物理セミナーを開催します

固体物理セミナー
（平成２８年度　第５回）
（インタラクティブ物質科学カデットプログラム講演会）　

 日時：７月２５日（月）16：20-17:50
場所：未来研究推進センターセミナー室G215-221
講師：石原　一　教授
（大阪府立大学大学院工学研究科　電子・数物系専攻　電子物理工学分野）
題目：　「ミクロとマクロを結ぶ光とナノ構造のインタープレイ」
 
要旨：「ナノ構造に閉じ込められた電子系」と「光電場」の空間構造はそれぞれ通常、微視的自由度と巨視的自由度として取り扱われる。これらの自由度は、光学応答解析の常套手段である「光の長波長近似」や「物質の双極子近似」の下では通常インタープレイすることはないが、近年、ナノからバルクへのクロスオーバー領域や、金属ナノ構造近傍において、上記近似の破綻と共に両者のインタープレイが顕在化する興味深い現象（非線形応答の巨大化や超高速化など）が明らかになってきた。
一方、共鳴的な光学応答を利用して、ナノ物質を力学的に操作する共鳴光マニピュレーションも、
光が微視的自由度と巨視的自由度を結びつけるところに特徴のある新しい光の利用法である。
本セミナーではこれらの話題に関わる講演者の最近の研究と関連の実験結果を中心に紹介する。
 
問合先：芦田　昌明（基礎工D416号室）
Tel: 06-6850-6506
E-mail:ashida@mp.es.osaka-u.ac.jp

＊固体物理セミナーは、物性・未来（物性系）Ｍ２必修科目「ゼミナールⅢ」に該当します。

Ｈ28年度 第４回 固体物理セミナーを開催します

固体物理セミナー
（平成２８年度　第４回）
（インタラクティブ物質科学カデットプログラム講演会）

日時：７月１３日（水）13：00-14:30
場所：基礎工学部　D404-408共用セミナー室
講師：山口　浩司　上席特別研究員 （NTT物性科学基礎研究所）
題目：　「マイクロメカニカル共振器による電気的フォノン制御」

要旨：片持ち梁や両持ち梁、メンブレンなどの微小な人工板ばね構造は、超小型かつ高集積化可能なセンサ・フィルター・信号処理デバイスなど多様な用途に応用が期待される「マイクロ・ナノメカニカル共振器」として昨今研究が盛んに行われている。我々はこれまで圧電半導体であるGaAs/AlGaAsヘテロ構造より作製した機械共振器を用い、パラメトリックな共振特性の変調技術により、その振動を電気的に生成・検出・周波数変換する技術の研究を進めてきた[1-4]。共振器中の機械振動は、物質の弾性波である音響フォノンの古典状態（コヒーレント状態）が人工構造により閉じ込められたものと考えることができるため、この圧電制御技術は音響フォノンの生成や検出、エネルギー変換の電気的制御を実現する有効な手法としての展開が期待される。特に、機械共振器の周期的連結構造は、フォトニック結晶などと同様にフォノンのバンド構造を有することが期待され、それにより実現した「フォノニック結晶」に上記圧電制御技術を組み合わせれば、フォノンの伝搬を電気的に制御することが可能になる。本講演では、このような視点により我々がこれまで行ってきた機械共振器のパラメトリック制御技術 [1-3] ならびにそのフォノニック結晶導波路への応用 [4] について紹介する。また、高周波かつ極低温においては、フォノンの量子力学的な性質が出現する。フォノン制御技術の基礎科学分野における将来展望の一つとして、単一フォノン制御などをも含めた量子フォノニクス分野の最近の研究動向と、我々の試み [5] についても時間の許す範囲で紹介する。

[1] I. Mahboob and H. Yamaguchi, Nature Nanotechnol. 3, 275 (2008).
[2] I. Mahboob, K. Nishiguchi, H. Okamoto, and H. Yamaguchi, Nature Phys. 8, 387 (2012).
[3] H. Okamoto, et al. Nature Phys. 9, 480 (2013).
[4] D. Hatanaka, I. Mahboob, K. Onomitsu, and H. Yamaguchi, Nature Nanotechnol. 9, 520 (2014).
[5] Y. Okazaki, I. Mahboob, K. Onomitsu, S. Sasaki, H. Yamaguchi, Nature Communications 7, 11132 (2016).

問合先：井元　信之（基礎工D407号室）
Tel: 06-6850-6445
E-mail:imoto@mp.es.osaka-u.ac.jp

＊固体物理セミナーは、物性・未来（物性系）Ｍ２必修科目「ゼミナールⅢ」に該当します。

「阪大院生五者知の横断」 開催のご案内

7月10日（日）に大阪大学の博士課程教育リーディングプログラム履修生企画による研究会が開催されます。

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