キラル物質が示す光による電流生成機能を予言~新しい光エレクトロニクス機能の開拓へ道~

2025-06-06 早稲田大学

早稲田大学の研究チームは、キラル構造を持つ化合物CoSiに円偏光レーザー光を照射すると、指向性のある電流と高次高調波光が生成される現象を理論的に発見。電流の方向は光の強度・偏光・周波数に依存し、制御可能であることを示しました。また、照射光の偶奇に応じて放射される光の方向も異なり、光信号の電気信号への変換や周波数変換など、光エレクトロニクスへの応用が期待されます。成果はPhysical Review Research誌に掲載。

キラル物質が示す光による電流生成機能を予言~新しい光エレクトロニクス機能の開拓へ道~

<関連情報>

キラルフェルミオンによる光電流と高調波発生の理論 Theory of photocurrent and high-harmonic generation with chiral fermions

Yuya Ominato and Masahito Mochizuki
Physical Review Research  Published: 2 June, 2025
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.7.023218

Abstract

We theoretically discover possible dc-current induction and high-harmonic generation from photodriven chiral fermions in B20-type semimetals irradiated with circularly polarized light as nonlinear optical responses with several unconventional properties. First, we find multiple sign changes of the induced bulk dc photocurrent as a function of light parameters, which is ascribed to the nature of asymmetric photon-dressed bands in chiral systems. Moreover, we observe a parity-dependent directivity of high-harmonic generation where the odd- and even-order harmonics have intensities only in directions perpendicular and parallel to the polarization plane, respectively, which can be understood from dynamical symmetry of the present photodriven chiral systems.

1701物理及び化学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました