著者

小川 哲生 上田 正仁 井元 信之

出版者

一般社団法人日本物理学会

雑誌

日本物理學會誌 (ISSN:00290181)

巻号頁・発行日

vol.48, no.10, pp.781-788, 1993-10-05

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量子力学の観測問題のなかでもマクロ系での波束の収縮に関する問題は,「シュレーディンガーの猫のパラドックス」でも知られるように積年の論争の対象である.『量子力学はマクロ系にも適用可能か?』この問いに答えるべく実験が始まっている.本稿では,この問題の意義を振り返りながら最近の状況を報告し,「シュレーディンガーの猫状態」(マクロな量子力学的重ね合わせ状態)を実際に作り出すフォトンカウンティング法を紹介する.この議論を通して,時間的に連続な量子力学的測定,すなわち波束の連続的収縮を概説し,波束が時々刻々収縮することと観測によって得られた情報との関連を,「番犬効果」を例にとり具体的に説明する.

著者

小川 哲生 越野 和樹

出版者

公益社団法人 日本表面科学会

雑誌

表面科学 (ISSN:03885321)

巻号頁・発行日

vol.23, no.11, pp.695-701, 2002-11-10 (Released:2008-10-12)

参考文献数

25

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Photoinduced phase transitions via excited electronic states are discussed theoretically using a one-dimensional model composed of localized electrons and lattices under the adiabatic or diabatic approximation. We show that the global phase change by photoexcitation only at a site is possible, and we clarify conditions for the occurrence of such phenomena. In the adiabatic regime, depending on the intersite interaction, an initial local photoinduced change (i) remains locally, (ii) induces cooperatively a global phase change, or (iii) disappears and the system returns to the initial phase. Dynamical features of the case (ii) are characterized by the “deterministic domino” processes of the domain walls; the domain walls between the two phases move deterministically with a constant velocity without spontaneous emissions. In the diabatic regime, similar three types of photoinduced change are possible. The domain-wall dynamics is described as the “stochastic domino” process with a random velocity, which is accompanied by the successive radiative transitions. Related topics of the photoinduced domino theory are also introduced.

著者

小川 哲生

出版者

独立行政法人 科学技術振興機構 戦略的創造事業本部

雑誌

源流 (ISSN:13453610)

巻号頁・発行日

vol.2000, no.2, pp.16-19, 2000

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結晶の光励起による協力的構造相転移の簡単なモデルとして、局在電子-格子系の解析を行った。特に1 つの単位胞を光励起した場合に誘起される構造相転移について考察し、断熱極限と透熱極限の双方で、短距離力で適当な強度を持つ相互作用の場合に、大域的な構造相転移を引き起こすことがわかった。そのダイナミクスは「ドミノ倒し」であり、断熱極限では「決定論的ドミノ倒し」、透熱極限では「確率論的ドミノ倒し」と称される質的に異なる過程から成る。

著者

金光 義彦 小川 哲生 舛本 泰章

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会誌 (ISSN:00290181)

巻号頁・発行日

vol.49, no.12, pp.979-986, 1994-12-05 (Released:2008-04-14)

参考文献数

43

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電子工学・固体物理学・無機化学の各分野で一大研究領域を形成しているシリコンに,ある発見がきっかけとなって新たな研究分野が生まれた.ちょうどこれらの境界領域にある新分野のキーワードは「光るシリコン」である.可視光の波長領域で非常に強く光る,この魅惑的な「光るシリコン」をなるべく易しく紹介することにしよう.

著者

山口 真 小川 哲生

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会誌 (ISSN:00290181)

巻号頁・発行日

vol.69, no.6, pp.386-391, 2014

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半導体に適当な波長のレーザー光(励起光)を照射すると,価電子帯の電子は伝導帯に励起され,励起電子とその抜け孔である正孔は,Coulomb力により励起子と呼ばれる束縛状態を形成する.この励起子は光を放出して再結合し,その光が再び励起子を生成する.このような過程で形成される励起子と光子の複合準粒子は励起子ポラリトンと呼ばれる.GaAsやCdTeなどの材料系の結晶成長技術の進展により図L2のように鏡に相当する2つの層(微小共振器)の間に半導体量子井戸をサンドイッチした系が作られ,そこでの励起子ポラリトンの振る舞いが注目されている.この系では,半導体の励起子のエネルギーに相当する光は鏡の間に閉じ込められ,いわゆるキャビティ(共振器)状態になっている.(山本喜久ら:日本物理学会誌第67巻第2号「解説」参照.)この系に励起光を照射すると励起子ポラリトンの密度が増えていくが,その過程で励起子ポラリトンを構成する電子,正孔,光子は,お互いの相互作用に起因して様々な興味深い特徴を示す.まず,密度が増えてくると熱平衡統計力学に基づいて励起子ポラリトンのBose-Einstein凝縮(BEC)が起こる.この変化により,観測される発光強度は大きく増大する.この点は第1閾値と呼ばれる.さらに密度を上げていくと,再度,光強度が急激に増加する領域-第2閾値-が存在する.従来,この第2閾値は,励起子ポラリトンの構成粒子である励起子が電子と正孔に解離することで,非平衡状態である半導体レーザーへ移行する現象と解釈されてきた.しかしながら,励起子の解離によって非平衡性を生じるという論理には必然性がない.このため,第2閾値の起源としては,冷却原子系でも話題になっているように,熱平衡状態を維持したまま電子や正孔のFermi粒子性が高密度領域で顕在化し,これらが"Cooper対"を組んで凝縮している可能性,つまり,Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)状態のような秩序相が生じている可能性も指摘されてきた.これまで第2閾値について多くの実験的な検証が行われてきたが,その起源については統一的な見解は得られていなかった.その理由の一つには,電子や正孔の束縛対の形成や解離といった物理を含み,かつ,熱平衡領域から非平衡領域にまでわたるBECやBCS状態,半導体レーザーを統一的に記述できる理論が存在しなかったことが挙げられる.そこで我々は最近,系を準熱平衡とみなせる状況ではBCS理論に,非平衡性が重要となる状況ではMaxwell-Semiconductor-Bloch方程式(半導体レーザーを記述できる方程式)に帰着する理論を提案した.この枠組みに基づいて解析を行うと,BECからBCS状態や半導体レーザー発振にいたる諸状態を一つの枠組みで記述でき,これらの関係性を明らかにすることができる.その結果,現在知られている実験では,確かに励起子ポラリトンBECは非平衡領域である半導体レーザーへ連続的に移行し,これにより第2閾値が生じていることが分かった.さらにその場合には,第2閾値においては励起子の解離が生じるわけではなく,束縛対の形成機構が変化していることが明らかになった.これらの結果は,今回提案した統一的な理論の重要性を示しているだけでなく,今後,密接な関連をもつ高温超伝導や冷却原子系などの研究分野に新たな知見を与える可能性も秘めている.また,熱平衡領域とそれから遠い非平衡領域をつなぐという意味において,非平衡統計力学などへの領域を超えた波及効果も期待される.

著者

小川 哲生 杉山 渉 横田 昌弘

出版者

一般社団法人日本機械学会

雑誌

年次大会講演論文集 : JSME annual meeting

巻号頁・発行日

vol.2004, no.2, pp.409-410, 2004-09-04

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The ventilation system of Higashiyama tunnel of Nagoya expressway No.2 Higashiyama line is the type which Portal exhaust system was combined with Trans-verse ventilation system. A change in an evacuation environment in the fire by the difference in the ventilation control pattern was evaluated at a stage of a plan by the numerical simulation. However, there were a few fire experiment cases at the actual tunnel of transverse ventilation system, and relative comparative data couldn't be found in it. This paper describes about the fire experiment enforced in Higashiyama tunnel last year.

著者

西田 拓人 浅野 建一 冨尾 祐 大橋 琢磨 小川 哲生

出版者

一般社団法人日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集 (ISSN:13428349)

巻号頁・発行日

vol.63, no.1, 2008-02-29