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乙部 智仁; 篠原 康*; 佐藤 駿丞*; 矢花 一浩; Bertsch, G. F.*
no journal, ,
本研究では、強い周期的電場に曝された誘電体の代表的な光物性変化であり、超高速な光スイッチに繋がる現象としても注目されている、動的Franz-Keldysh効果(DFKE)の解明を目指している。DFKEに対する理論研究は過去幾つか報告されているが、時間分解分光による誘電関数の時間変化を扱えるものは未だない状況である。我々は二つのアプローチからDFKEの理論研究を行った。まず一つ目に、時間依存密度汎関数法(TDDFT)に基づいた第一原理シミュレーションによるダイアモンドの中赤外光Pump-紫外光Probe数値実験を行った。その結果、Pump光の比較的弱いときにはDFKEによる物性変化の時間変化と、光電場の位相が大きくずれており、Pump光強度を増大させるに従って位相は一致して行くことが分かった。次に我々は、このようなPump-Probe実験に対応した誘電関数を計算する解析的理論を、Houston関数とパラボリックバンドを仮定して構築した。その結果、上記の第一原理シミュレーション結果を定性的に再現することができた。
乙部 智仁; 篠原 康*; 佐藤 駿丞*; 矢花 一浩; Bertsch, G. F.*
no journal, ,
本研究では、強い周期的電場に曝された誘電体の代表的な光物性変化であり、超高速な光スイッチに繋がる現象としても注目されている、動的Franz-Keldysh効果(DFKE)の解明を目指している。DFKEに対する理論研究は過去幾つか報告されているが、時間分解分光による誘電関数の時間変化を扱えるものは未だない状況である。我々は二つのアプローチからDFKEの理論研究を行った。まず一つ目に、時間依存密度汎関数法(TDDFT)に基づいた第一原理シミュレーション によるダイアモンドの中赤外光Pump-紫外光Probe数値実験を行った。その結果、Pump光の比較的弱い時にはDFKEによる物性変化の時間変化と、光電場の位相が大きくずれており、Pump光強度を増大させるに従って位相は一致して行くことが分かった。次に我々は、このようなPump-Probe実験に対応した誘電関数を計算する解析的理論を、Houston関数とパラボリックバンドを仮定して構築した。その結果上記の第一原理シミュレーション結果を定性的に再現することができた。
瀬戸 春樹; Breyiannis, G.*; 矢木 雅敏; Dudson, B.*; Xu, X.*
no journal, ,
二場(渦度、圧力)の簡約化MHDモデルで記述される静電抵抗性バルーニングモード乱流、熱流の動的平衡から決定される圧力分布、ポロイダル回転の効果を取り入れたイオン種の力の釣り合いを記述するポロイダルダンプ項を基にした、LH遷移の第一原理シミュレーションが近年複数の研究者グループによって報告されている。本研究では上記の枠組におけるLH遷移シミュレーションの実績がある非線形三次元MHD/乱流コードBOUT++を用いて、三場(渦度、圧力、平行ベクトルポテンシャル)の簡約化MHDモデルによるLH遷移の第一原理シミュレーションの枠組を構築した。本研究における枠組では、LH遷移は電磁抵抗性バルーニングモード乱流、熱流の動的平衡から決定される圧力分布、ポロイダルダンプ項によって記述される。発表では、三場の簡約化MHDモデルによるLH遷移の第一原理シミュレーションに向けた予備計算として非線形シミュレーションを行い、ポロイダルダンプ項が電磁抵抗性バルーニングモードの成長率に与える影響を調査した。非線形シミュレーションから、ポロイダルダンプ項は電磁抵抗性バルーニングモード不安定性を安定化することを明らかにした。