1.発表者
島野 亮（東京大学低温センター・大学院理学系研究科物理学専攻 教授）
室谷 悠太（東京大学大学院理学系研究科物理学専攻 博士課程3年生）
秋山 英文（東京大学物性研究所 教授）
2.発表のポイント
50年以上前に理論予測されていながらその実現が困難であった、超伝導状態に類似した新たな量子状態である電子正孔BCS状態を、レーザー光照射により、半導体中に生成することを初めて実証した。超伝導のクーパー対のように電子正孔ペアが結晶中を摩擦なく動くことによる、摩擦のないエネルギーの流れが実際に起きるかどうかの検証が期待される。このような量子状態は今後多くの物質で現れると考えられ、その普遍的な性質や光との相互作用を理解する鍵になることが期待される。
3.発表概要
東京大学低温センター／大学院理学系研究科物理学専攻の島野亮教授、室谷悠太博士課程大学院生、東京大学物性研究所の秋山英文教授らは、米国プリンストン大学のグループとの共同研究で、半導体中にレーザー光を照射することで、電子と正孔がペアとなった電子正孔BCS状態と呼ばれる新しい量子状態が生成されることを初めて実証しました。実現に必要な条件を整えることの難しさから、理論的な提案以来50年もの間明確な実証がなされずにいましたが、励起子と呼ばれる半導体中の電子状態とレーザー光の強い相互作用を利用することで、これまでとは違ったアプローチからその状態の実現に成功しました。新しい量子状態を実現したことにより、半導体に光を照射した際にできる電子状態の理解が進むだけでなく、さまざまな物質における量子現象をより深く理解する鍵になることが期待されます。
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