Practical Presentation in Applied Physics
(Only in Japanese)
2025年度 プレゼンテーション演習について
以下のテーマに関連した最先端研究について調査を行います。
- アト秒パルスを用いた時間分解光電子分光法
10のマイナス18乗秒という世界最短の光パルス、アト秒パルスを発生する方法、またそれを用いて物質の電子状態を極めて高い時間分解能で明らかにする研究について学びます。
- 半導体レーザーベース超短パルス発生とそのテラヘルツ応用
超高速通信やコンピューティングにおいては超短光パルスの発生検出が重要ですが、ピコ秒を切る超短パルスを発生させるには、通常は高価な超短パルスレーザーが必要です。それを半導体レーザーで可能とする技術を学び、テラヘルツ分光などへの応用につなげます。
- リアルタイムテラヘルツオシロスコープ技術
リアルタイムにテラヘルツ波形を計測可能な技術について学びます。また、それを用いて高効率でテラヘルツ波を発生するデバイスの超高速応答を明らかにします。
- 走査トンネル顕微鏡を用いた極限時空間分解能分光法
物質中で電子状態が変化するまさにその時間スケールである超高速（ピコ秒）かつナノスケールの情報を明らかにする手法である、テラヘルツ走査トンネル顕微鏡について学びます。
- 次世代光電エネルギー変換材料・デバイスの光キャリア計測
半導体材料やデバイスの内部に生成した光キャリアを計測するために、レーザーパルス光が用いられています。光電エネルギー変換メカニズムや計測手法に関する最先端研究をテーマとして扱います。
- ナノ物質の量子技術・単一光子生成
半導体ナノ物質は量子効果が顕在化するため、様々な量子技術への応用研究が進められています。単一光子生成などの量子技術に関する最先端研究をテーマとして扱います。
- 単原子層物質（２次元ナノ物質）の光物性と量子物性
原子１層から成る単原子層物質は、電子・ホールの２次元的なキャリア輸送を利用したトランジスタ構造などの研究が進められています。これらの物質の光物性・量子物性に関する最先端研究をテーマとして扱います。
- ナノ物質の光学利得・レーザー発振
ナノ物質の集積構造体では効率的な光学利得が生じるため、レーザー発振に関する研究が進められています。ナノ物質の構造体を利用した光学利得やレーザー発振に関する最先端研究をテーマとして扱います。
2024年度 プレゼンテーション演習について
予め教員が指定した以下のテーマについて調査を行うことを推奨します。
（参考文献は自身で探しても構いません）
テーマ例はこちらを参照。
2023年度 プレゼンテーション演習について
予め教員が指定した以下のテーマについて調査を行うことを推奨します。
（参考文献は自身で探しても構いません）
テーマ例はこちらを参照。
2022年度 プレゼンテーション演習について
予め教員が指定した以下のテーマについて調査を行うことを推奨します。
（参考文献は自身で探しても構いません）
テーマ例はこちらを参照。
2021年度 プレゼンテーション演習について
予め教員が指定した以下のテーマについて調査を行うことを推奨します。
（参考文献は自身で探しても構いません）
テーマ例はこちらを参照。
2020年度 プレゼンテーション演習について
予め教員が指定した以下のテーマについて調査を行うことを推奨します。
（参考文献は自身で探しても構いません）
- 超高速近接場分光（文献調査，プログラミング）
テラヘルツSTM、超高速STM・AFM、プラズモニクス、単一分子ダイナミクス、反応ダイナミクス - 強光子場を用いた非摂動フォトニクス（文献調査，プログラミング）
アト秒光発生、高次高調波、トンネルイオン化 - トポロジカル物質の光誘起現象（文献調査，プログラミング）
原子層物質（グラフェン、遷移金属カルコゲナイトなど）、トポロジカル材料、バレートロニクス、FETデバイス、量子・光デバイス - テラヘルツイメージングとその応用（文献調査，プログラミング）
シングルショット分光技術、シングルショットイメージング技術、テラヘルツカメラ - 超短パルスレーザー加工（文献調査，プログラミング）
高強度レーザー、アブレーション、高密度励起効果、光反応計測
2019年度 プレゼンテーション演習について
予め教員が指定した以下のテーマについて調査を行うことを推奨します。
（参考文献は自身で探しても構いません）
- 超高速近接場分光（実験，プログラミング，文献調査）
- 強光子場を用いた非摂動フォトニクス（実験，プログラミング，文献調査）
- 光・バレートロニクス（実験，プログラミング，文献調査）
- トポロジカル物質の光誘起現象/量子ホール効果/axion（未発見素粒子）探索（文献調査）
- シングルショット・テラヘルツイメージングとその応用（実験，プログラミング，文献調査）
2018年度 プレゼンテーション実習について
予め教員が指定した以下のテーマについて調査を行うことを推奨します。
（参考文献は自身で探しても構いません）
- 固体からの高次高調波発生
M. Sivis et al., “Tailored semiconductors for high-harmonic optoelectronics,” Science 357, 303 (2017). 他 - 極紫外におけるアト秒フーリエ変換分光法
G.S.M. Jansen et al., “Spatially resolved Fourier transform spectroscopy in the extreme ultraviolet,” Optica 3, 1122-1125 (2016). 他 - 大気中における光電場の直接検出
S. B. Park et al., “Direct sampling of a light wave in air,” Optica 5, 402 (2018). 他 - 量子相転移の超高速光スイッチング
L. Stojchevska et al., “Ultrafast switching to a stable hidden quantum state in an electronic crystal,” Science 344, 177 (2014). 他 - 強誘電体の非線形原子間ポテンシャルの検出
A. von Hoegen et al., "Probing the interatomic potential of solids with strong-field nonlinear photonics,” Nature 555, 79 (2018). 他 - 高繰り返し高強度極端紫外コヒーレント光発生
G. Polat et al., “Phase-matched extreme-ultraviolet frequency-comb generation,” Nature Photonics 12, 387 (2018). 他 - フェムト秒光電子分光法によるワイル半金属のトポロジカル相転移
A. Crepaldi et al., “Enhanced ultrafast relaxation rate in the Weyl semimetal phase of MoTe2 measured by time- and angle-resolved photoelectron spectroscopy,” Physical Review B 96, 241408(R) (2017). 他 - 単層セレン化タングステンにおける光―バレートロ二クス
F. Langer et al., “Lightwave valleytronics in a monolayer of tungsten diselenide,” Nature 557, 76 (2018). 他 - 高強度テラヘルツ波を用いた非線形分光
M. C. Hoffmann et al., Appl. Phys. Lett. 95, 231105, 2009
T. Kampfrath et al., Nat. Photon. 7, 680, 2013他 - 固体における高次高調波発生
M. Hohenleutner et al., Nature 523, 572, 2015
O. Schubert et al., Nat. Photon. 8, 119, 2014
J.D. Cox et al., Nat. Commun. 8, 14380, 2017他 - 超高速2次元分光
H. Frostig et al., Nat. Photon. 9, 339, 2015他 - 走査トンネル顕微鏡（STM）などを用いた超高速ナノスケール分光
V. Jelic et al., Nat. Phys. 13, 591, 2017
T. L. Cocker et al. Nature 539, 263, 2016
T. L. Cocker et al. Nat. Photon. 7, 620, 2013
S. Yoshida et al., Nat. Nanotech. 9, 588, 2014
A. Feist et al., Nature 521, 200, 2015他 - 高繰り返し超高速分光手法、超高速イメージング手法
K. Goda et al., Nat. Photon. 7, 102, 2013
P. Suret et al., Nat. Comm. 7, 13136, 2016
S. Kovalev et al., Structural Dynamics 4, 024301, 2017他
2017年度 プレゼンテーション実習について
予め教員が指定した以下のテーマについて調査を行うことを推奨します。
（参考文献は自身で探しても構いません）
- 高強度テラヘルツ波を用いた非線形分光（文献調査及び必要応じてプログラミング・実験）
（S. Baierl et al., Nat. Photon. 10, 715, 2016; M. C. Hoffmann et al., Appl. Phys. Lett. 95, 231105, 2009; T. Kampfrath et al., Nat. Photon. 7, 680, 2013他） - 固体における高次高調波発生（文献調査及び必要応じてプログラミング）
（M. Hohenleutner et al., Nature 523, 572, 2015; N. Yoshikawa et al., Science 356, 736, 2017; O. Schubert et al., Nat. Photon. 8, 119, 2014; J.D. Cox et al., Nat. Commun. 8, 14380, 2017他） - 超高速2次元分光（文献調査及び必要応じてプログラミング）
（J. Lu at al., PNAS 113, 11800, 2016; M. Woerner et al., New J. Phys. 15, 025039, 2013; H. Frostig et al., Nat. Photon. 9, 339, 2015他） - 相変化材料の超高速分光（文献調査及び必要応じてプログラミング・実験）
（J. Lu at al., PNAS 113, 11800, 2016; M. Woerner et al., New J. Phys. 15, 025039, 2013; H. Frostig et al., Nat. Photon. 9, 339, 2015他） - 走査トンネル顕微鏡（STM）などを用いた超高速ナノスケール分光（文献調査及び必要応じてプログラミング・実験）
（V. Jelic et al., Nat. Phys. 13, 591, 2017; T. L. Cocker et al. Nature 539, 263, 2016; T. L. Cocker et al. Nat. Photon. 7, 620, 2013; S. Yoshida et al., Nat. Nanotech. 9, 588, 2014; A. Feist et al., Nature 521, 200, 2015他） - ナノエレクトロニクスに供する熱制御技術（文献調査及び必要応じてプログラミング）
（S. Ghosh et al., Nat. Mat. 9, 555, 2010; A. A. Balandin, Nat. Mat. 10, 569, 2011; J. Schleeh et al., Nat. Mat. 14, 187, 2015他） - 高繰り返し超高速分光手法、超高速イメージング手法（文献調査及び必要応じてプログラミング・実験）
（K. Goda et al., Nat. Photon. 7, 102, 2013; P. Suret et al., Nat. Comm. 7, 13136, 2016; S. Kovalev et al., Structural Dynamics 4, 024301, 2017他） - 磁性材料の超高速制御とテラヘルツ分光（文献調査及び必要応じてプログラミング）
（T. Seifert et al., Nat. Photon. 10, 483, 2016; S. Baierl et al., Nat. Photon. 10, 715, 2016; New J. Phys. 18, 013045, 2016他） - カーボンナノチューブ、グラフェン、原子層物質の分光研究（文献調査及び必要応じてプログラミング・実験）
（Z. Shi et al., Nat. Photon. 9, 515, 2015; M. M. Jadidi et al., Nano Lett. 16, 2734, 2016; S. Hellmann et al., Nat. Comm. 3, 1069, 2012他）