FOR STUDENTS

学生の皆さんへ

超短パルスレーザーやテラヘルツ光を使った実験装置を自分たちでつくり、未知の物理を探る、物質を光で操る、新しい機能を創る、といった研究に取り組みます。

光で見る。

物質の中では、電子やスピン、原子が非常に速い時間スケールで動いています。超短パルスレーザーを使ったポンプ・プローブ分光では、光を当てた直後に物質がどのように変化していくのかを、ピコ秒・フェムト秒の時間スケールで追いかけることができます。

また、テラヘルツ分光を使うことで、電気伝導を担う電子の運動や結晶中の原子の振動、超伝導に代表される秩序相に現れる電子系の集団運動など、目で直接見ることのできない物質の性質を調べます。

光は、物質を観察するためだけの道具ではありません。光の周波数・偏光・強度などを選ぶことで、電子・格子・スピンなどを狙って動かし、物質の状態そのものを変えることができます。

電子状態をつくり変える、物質の秩序を動かす、磁化の向きを反転させる、といったことを実現し、光によって初めてもたらされる物性や応答を引き出すことを目指します。

光によって物質の性質を操ることができれば、その現象を物質の機能化へとつなげることもできます。

例えば、光で磁気パターンを書き込み、そのパターンを使ってテラヘルツ波の進み方や形を変える研究を進めています。新しい物理を見つけるだけでなく、そこから新しい機能を創ることにも挑戦します。

私たちの研究では、市販の装置で測定するだけではなく、レーザーを基盤に光学素子や計測機器を組み合わせて実験系そのものを構築します。テラヘルツ分光、ポンプ・プローブ分光、磁気光学イメージングなどを組み合わせ、調べたい物理に合わせて新しい測定手法をつくっていきます。

吉川グループは2026年にスタートした研究室です。実験装置の立ち上げや研究テーマの開拓、研究室そのものを一緒につくっていく経験ができます。

研究室見学・研究内容についての相談は随時受け付けています。学年を問わず、興味のある方は気軽にご連絡ください。

研究内容や研究室について紹介します。実験装置の立ち上げも進めていますので、実験室の様子もぜひ見に来てください。

naotaka.yoshikawa[at]eng.hokudai.ac.jp