2024/04/18 更新

写真a

オオハタ　ゴロウ
大畠　悟郎
Oohata Goro
担当
大学院理学研究科 物理学専攻 准教授
理学部 物理学科
職名
准教授
所属
理学研究院

担当・職階

  • 大学院理学研究科 物理学専攻 

    准教授  2022年04月 - 継続中

  • 理学部 物理学科 

    准教授  2022年04月 - 継続中

取得学位

  • 博士（工学） （ 東北大学 ）

研究分野

  • ナノテク・材料 / 光工学、光量子科学  / 量子光学

  • 自然科学一般 / 半導体、光物性、原子物理

  • ナノテク・材料 / 光工学、光量子科学

研究キーワード

  • 密度行列

  • 励起子分子

  • 励起子

  • 分光学

  • 共振器ポラリトン

  • 光物性

  • エンタングルメント

  • 微小共振器

  • 非線形分光

  • 量子情報

  • 量子光学

  • 超高速分光

研究概要

  • 量子トモグラフィを用いた量子もつれ分光法の開発

  • 半導体を用いた量子もつれ光子の生成・制御

  • 半導体微小共振器を用いた共振器ポラリトンの研究

研究歴

  • 物質の光学非線形応答を用いた量子もつれ光子の生成，検出及び干渉

    量子もつれ光子、ハイパーパラメトリック散乱、励起子分子、光子検出、二光子干渉  個人研究

    2001 - 継続中 

  • 半導体やその微小共振器における，励起子，励起子分子の光物性

    半導体、微小共振器、共振器ポラリトン、Rabi振動、Fano干渉  個人研究

    2001 - 継続中 

  • 量子トモグラフィなど量子光学・情報の技術を用いた新しい分光計測技術の開発

    量子もつれ、密度行列、量子トモグラフィ、量子コヒーレンス、非線形分光  個人研究

    2015 - 継続中 

所属学協会

  • 日本物理学会

    2001年 - 継続中   国内

  • 応用物理学会

    2015年 - 継続中   国内

  • アメリカ光学会（The Optical Society of America）

    2013年06月 - 継続中   国外

  • 応用物理学会

  • アメリカ光学会

  • 日本物理学会

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委員歴（学外）

  • 男女共同参画推進委員会委員   日本物理学会  

    2021年04月 - 継続中 

受賞歴

  • 文部科学大臣表彰　科学技術賞　理解増進部門

    2011年04月   文部科学省  

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    受賞国：日本国

論文

  • Complex energies of the coherent longitudinal optical phonon–plasmon coupled mode according to dynamic mode decomposition analysis 査読

    Itsushi Sakata, Takuya Sakata, Kohji Mizoguchi, Satoshi Tanaka, Goro Oohata, Ichiro Akai, Yasuhiko Igarashi, Yoshihiro Nagano & Masato Okada

    Scientific Reports   11   2021年11月

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    共著区分：共著  

  • Complex Energies of the Coherent Logitudinal Optical Phonon-plasmon Coupled Mode According to Dynamic Mode Decomposition Analysis

    Itsushi Sakata, Takuya Sakata, Kohji Mizoguchi, Satoshi Tanaka, Goro Oohata, Ichiro Akai, Yasuhiko Igarashi, Yoshihiro Nagano, Masato Okada

    2021年09月

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    <title>Abstract</title>
    In a dissipative quantum system, we report the dynamic mode decomposition (DMD) analysis of damped oscillation signals. We used a reflection-type pump-probe method to observe time-domain signals, including the coupled modes of long-lived longitudinal optical phonons and quickly damped plasmons (LOPC) at various pump powers. The Fourier transformed spectra of the observed damped oscillation signals show broad and asymmetric modes, making it difficult to evaluate their frequencies and damping rates. We then used DMD to analyze the damped oscillation signals by precisely determining their frequencies and damping rates. We successfully identified the LOPC modes. The obtained frequencies and damping rates were shown to depend on the pump power, which implies photoexcited carrier density. We compared the pump-power dependence of the frequencies and damping rates of the LOPC modes with the carrier density dependence of the complex eigen-energies of the coupled modes by using the non-Hermitian phenomenological effective Hamiltonian. Good agreement was obtained between the observed and calculated dependences, demonstrating that DMD is an effective alternative to Fourier analysis which often fails to estimate effective damping rates.

    DOI： 10.21203/rs.3.rs-885259/v1

    その他URL： https://www.researchsquare.com/article/rs-885259/v1.html

  • Effects of hydrogen on structure and crystallization behavior of sputter-deposited amorphous germanium films 査読

    Y. Hanya, R. Nakamura, M. Okugawa, M. Ishimaru, G. Oohata, H. Yasuda

    Japanese Journal of Applied Physics 雑誌   59 ( 7 )   2020年07月

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    共著区分：共著  

  • Evaluation of two-photon polarization density matrix of polarization-entangled photon pairs generated through biexciton resonant hyper-parametric scattering 査読

    Yamamoto Yasuo, Oohata Goro, Mizoguchi Kohji

    JOURNAL OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA B-OPTICAL PHYSICS   36 ( 6 )   1581 - 1586   2019年06月（ ISSN:0740-3224 ）

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  • Evaluation of two-photon polarization density matrix of polarization-entangled photon pairs generated through biexciton resonant hyper-parametric scattering 査読

    Y. Yamamoto, G. Oohata, and K. Mizoguchi

    J. Opt. Soc. Am. B 雑誌   36   1581 - 1586   2019年05月

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    共著区分：共著  

  • Nonlinear polarization optical response to entangled state of biexciton 査読

    T. Tsuji, G. Oohata, and K. Mizoguchi

    J. Phys.: Conf. Ser. 雑誌   1220   012032/1 - 4   2019年05月

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    共著区分：共著  

  • Q-factor dependence of angle-resolved transmission spectra in CuCl microcavities 査読

    T. Yokoyama, T. Nishida, G. Oohata, and K. Mizoguchi

    J. Phys.: Conf. Ser. 雑誌   1220   012049/1 - 4   2019年05月

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    共著区分：共著  

  • Q-factor dependence of angle-resolved transmission spectra in CuCl microcavities 査読

    Yokoyama T, Nishida T, Oohata G, Mizoguchi K

    12TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON EXCITONIC AND PHOTONIC PROCESSES IN CONDENSED MATTER AND NANO MATERIALS (EXCON 2018)   1220   2019年（ ISSN:1742-6588 ）

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  • Nonlinear polarization optical response to entangled state of biexciton 査読

    Tsuji T, Oohata G, Mizoguchi K

    12TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON EXCITONIC AND PHOTONIC PROCESSES IN CONDENSED MATTER AND NANO MATERIALS (EXCON 2018)   1220   2019年（ ISSN:1742-6588 ）

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  • Quantitative characterization of highly efficient correlated photon-pair source using biexciton resonance 査読

    Y. Yamamoto, G. Oohata, and K. Mizoguchi

    Opt. Express. 雑誌   24   6034 - 6040   2016年03月

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    共著区分：共著  

  • Pressure dependence of far-infrared reflectance spectra in layered iron oxide LuFe2O4 査読

    T. Go, H. Okamura, G. Oohata, T. Nagata, T. Moriwaki, Y. Ikemoto, S. Mori, N. Ikeda, and K. Mizoguchi

    Trans. Mat. Res. Soc. Japan 雑誌   41   109 - 112   2016年01月

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    共著区分：共著  

  • Collinear and degenerate polariton pair emission via biexciton-resonant hyper-parametric scattering 査読

    H. Shimizu, G. Oohata, Y. Yamamoto, and K. Mizoguchi

    Phys. Stat. Sol. (c) 雑誌   13   117 - 120   2015年12月

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    共著区分：共著  

  • Dynamical Fano-Like Interference between Rabi Oscillations and Coherent Phonons in a Semiconductor Microcavity System 査読

    S Yoshino, G Oohata, and K Mizoguchi

    Phys. Rev. Lett. 雑誌   115   157402/1 - 5   2015年10月

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    共著区分：共著  

  • Observation of bound and antibound states of cavity polariton pairs in a CuCl microcavity 査読

    S. Matsuura, Y. Mitsumori,H. Kosaka, K. Edamatsu, K. Miyazaki, D. Kim, M.Nakayama, G. Oohata, H. Oka, H. Ajiki, H. Ishihara

    Phys. Rev. B 雑誌   89   035317/1 - 6   2014年01月

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    共著区分：共著  

  • Generation of Coherent Phonon by Rabi Oscillation in CuCl Microcavity 査読

    S. Yoshino, G. Oohata, Y. Shim, H. Ishihara, K. Mizoguchi

    Nonlinear Optics Technical Digest 2013 雑誌   NTu3A.3/1 - 2   2013年07月

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    共著区分：共著  

  • Photon statistics analysis of entangled photon pairs via biexciton resonant hyper-parametric scattering 査読

    Y.Yamamoto, G. Oohata, K. Mizoguchi

    Nonlinear Optics Technical Digest 2013 雑誌   NW1A.6/1 - 2   2013年07月

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    共著区分：共著  

  • Characteristics of coherent transverse optical phonon in CuI thin films on Au nano-films 査読

    S. Isshiki, Y. Nagata, G. Oohata, A.Kawakami, S. Saito, K. Mizoguchi

    Eur. Phys. J. B 雑誌   86   172/1 - 4   2013年04月

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    共著区分：共著  

  • Optical properties of asymmetric coupled CuCl microcavities 査読

    T. Okude, G. Oohata, S. Yoshino, Y. Shim, H. Ishihara, K. Mizoguchi

    Eur. Phys. J. B 雑誌   86   143/1 - 4   2013年04月

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    共著区分：共著  

  • Generation of Coherent Phonons in a CdTe Single Crystal Using an Ultrafast Two-Phonon Laser-Excitation Process 査読

    K.Mizoguchi, R. Morishita, G. Oohata

    Phys. Rev. Lett. 雑誌   110   077402/1 - 5   2013年02月

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    共著区分：共著  

  • Polarization dependence of four-wave mixing via biexcitons in CuCl microcavities 査読

    S. Matsuura, Y. Mitsumori, H. Kosaka, K. Edamatsu, K. Miyazaki, Y. Kanatani, D. Kim, M.Nakayama, G. Oohata, H. Oka, H. Ajiki, H. Ishihara

    Phys. Stat. Sol. (c) 雑誌   9   2505 - 2508   2012年12月

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    共著区分：共著  

  • Photoluminescence of excitons and biexcitons in (C4H9NH3)2PbBr4 crystals under high excitation density 査読

    Y.Yamamoto, G. Oohata, K.Mizoguchi, H. Ichida, Y.Kanematsu

    Phys. Stat. Sol. (c) 雑誌   9   2012年12月

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    共著区分：共著  

  • Rabi splitting in CuCl microcavity with DBR consisting of PbCl2/NaF multilayers 査読

    S. Yoshino, G. Oohata, Y. Shim, H. Ishihara, K. Mizoguchi

    Phys. Stat. Sol. (c) 雑誌   8   221 - 224   2011年01月

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    共著区分：共著  

  • Anomalous detection-energy dependence of coherent phonon in bismuth thin films 査読

    R. Morishita, G. Oohata, and K. Mizoguchi

    Phys. Stat. Sol. (c) 雑誌   8   169 - 172   2011年01月

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    共著区分：共著  

  • Coherent Control of Terahertz Wave from Coherent Longitudinal Optical Phonon in a GaAs/AlAs Multiple-Quantum-Well Structure 査読

    K.Mizoguchi, Y. Kanzawa, G. Oohata, S. Saito, K. Sakai, M. Nakayama

    Jpn. J. Appl. Phys. 雑誌   49   120202/1 - 3   2010年12月

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    共著区分：共著  

  • Efficient generation of energy-tunable entangled photons in a semiconductor microcavity 査読

    H. Oka, G. Oohata, H. Ishihara

    Appl. Phys. Lett. 雑誌   94   111113/1 - 3   2009年03月

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    共著区分：共著  

  • Experimental Determination of Excitonic Dispersion Relation from Center-of-Mass Quantization Effect on Excitons in PbI2 Thin Films 査読

    G. Oohata, Y. Yokotsuji, D. Kim, H. Ishihara, M. Nakayama

    J. Phys. Soc. Jpn. 雑誌   78   024702/1 - 5   2009年02月

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    共著区分：共著  

  • Exciton polaritons in bulk CuCl microcavities grown by vacuum deposition 査読

    G. Oohata, T. Nishioka, D. Kim, H. Ishihara, M. Nakayama

    Phys. Stat. Sol. (c) 雑誌   6   280 - 283   2009年01月

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    共著区分：共著  

  • Giant Rabi splitting in a bulk CuCl microcavity 査読

    G. Oohata, T. Nishioka, D. Kim, H. Ishihara, M. Nakayama

    Phys. Rev. B 雑誌   78   233304/1 - 4   2008年12月

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    共著区分：共著  

  • Photon Polarization Entanglement Induced by Biexciton: Experimental Evidence for Violation of Bell's Inequality 査読

    G. Oohata, R. Shimizu, K. Edamatsu

    Phys. Rev. Lett. 雑誌   98   140503/1 - 4   2007年04月

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    共著区分：共著  

  • Observation of Biexciton-Resonant Hyper-Parametric Scattering in SiO2/CuCl Layered Structures 査読

    M. Nakayama, T. Nishioka, S.Wakaiki, G. Oohata, K. Mizoguchi, D. Kim, K. Edamatsu

    Jpn. J. Appl. Phys. 雑誌   46   L234 - L236   2007年03月

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    共著区分：共著  

  • Generation of entangled photons in a semiconductor and violation of Bell's inequality 査読

    G. Oohata, R. Shimizu, K. Edamatsu

    Proc. 8th Int. Symp. on Foundations of Quantum Mechanics in the Light of New Technology 雑誌   50 - 53   2006年06月

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    共著区分：共著  

  • Generation of entangled photons viabiexciton-resonant hyper-parametric scattering 査読

    G. Oohata, R. Shimizu, K. Edamatsu

    Proc. SPIE 雑誌   5722   15 - 18   2005年05月

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    共著区分：共著  

  • Two-photon absorption and lasingdue to biexciton in CuCl quantum dots 査読

    Y. Kagotani, K. Miyajima, G. Oohata, S. Saito, M. Ashida, K. Edamatsu, T. Itoh

    J. Lumin. 雑誌   112   2005年04月

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    共著区分：共著  

  • Two-photon excitation of confined biexcitons in CuCl quantum dots 査読

    K. Miyajima, G. Oohata, Y. Kagotani, M. Ashida, K. Edamatsu, and T. Itoh

    Physica E 雑誌   26   33 - 36   2005年02月

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    共著区分：共著  

  • Stable biexcitonic lasing of CuCl quantum dots under two-photon resonant excitation 査読

    G. Oohata, Y. Kagotani, K. Miyajima, M. Ashida, S. Saito, K. Edamatsu, and T. Itoh

    Physica E 雑誌   26   347 - 350   2005年02月

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    共著区分：共著  

  • Generation of entangled photons from biexcitons in a semiconductor 査読

    G. Oohata, K. Edamatsu

    Proc. SPIE 雑誌   5631   20 - 23   2005年01月

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    共著区分：共著  

  • Generation of ultraviolet entangled photons in a semiconductor 査読

    K. Edamatsu, G. Oohata, R. Shimizu, and T. Itoh

    Nature 雑誌   431   167 - 170   2004年09月

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    共著区分：共著  

  • Two-photon excitation of biexcitons and their lasing in semiconductor quantum dots 査読

    K. Miyajima, Y. Kagotani, M. Ashida, T. Itoh, G. Oohata, K. Edamatsu, and S. Saito

    OSA Trends in Optics and Photonics Series 雑誌   97   759 - 760   2004年05月

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    共著区分：共著  

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書籍等出版物

  • 量子情報通信

    執筆者 他35名（ 担当： 共著）

    オプトロニクス社  2006年11月 

講演・口頭発表等

  • 異なる活性層位置を持つ半導体微小共振器における光学特性 国内会議

    宮永麟太郎, 大畠悟郎, 溝口幸司

    第32回光物性研究会  2021年12月 

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    会議種別：ポスター発表  

  • CuCl微小共振器における励起子-光子相互作用の活性層位置依存性 国内会議

    宮永麟太郎, 大畠悟郎, 溝口幸司

    日本物理学会2021年秋季大会  2021年09月 

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    会議種別：ポスター発表  

  • CuCl半導体微小共振器における角度分解透過スペクトルの複素スペクトル解析 国内会議

    横山大樹, 西田拓哉, 大畠悟郎, 田中 智, 溝口幸司

    日本物理学会2021年秋季大会  2021年09月 

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    会議種別：口頭発表（招待・特別）  

  • 励起子分子に内在する量子もつれの時間発展と温度変化の測定 国内会議

    大畠悟郎, 木村崇彦, 溝口幸司

    日本物理学会2021年秋季大会  2021年09月 

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    会議種別：ポスター発表  

  • 周波数領域・密度行列分光法の開発 国内会議

    上村 陸, 森尾 東, 大畠悟郎, 溝口幸司

    第82回応用物理学会秋季学術講演会  2021年09月 

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    会議種別：ポスター発表  

  • 密度行列分光法を用いた半導体電子状態に対する偏光量子もつれの測定 国内会議

    木村 崇彦，大畠 悟郎，溝口 幸司

    量子生命科学会 第２回大会  2020年12月 

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    会議種別：ポスター発表  

  • 励起子分子の偏光密度行列の時間発展から得られる量子もつれダイナミクス 国内会議

    木村崇彦，大畠悟郎，溝口幸司

    第31回光物性研究会  2020年12月 

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    会議種別：ポスター発表  

  • 密度行列分光法を用いた励起子分子に内在する量子もつれダイナミクスの測定 国内会議

    木村崇彦，大畠悟郎，溝口幸司

    日本物理学会 2020年 秋季大会  2020年09月 

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    会議種別：ポスター発表  

  • 励起子分子から生成した量子もつれ光子対に対する偏光biphoton干渉 国内会議

    山口 佳紀，大畠 悟郎，溝口 幸司

    第６７回応用物理学会春季学術講演会  2020年03月 

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    会議種別：ポスター発表  

  • 4光波混合法を用いた励起子分子に対する偏光密度行列の測定 国内会議

    木村崇彦, 大畠悟郎, 溝口幸司

    日本物理学会 第75回年次大会  2020年03月 

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    会議種別：ポスター発表  

  • 現象論的非エルミート有効ハミルトニアンによるLOフォノン-プラズモン結合モードの解析 国内会議

    坂田拓也, 大畠悟郎, 溝口幸司

    日本物理学会 第75回年次大会  2020年03月 

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    会議種別：ポスター発表  

  • 複素スペクトル解析によるLOフォノン-プラズモン結合の研究 国内会議

    坂田拓也，大畠悟郎，溝口幸司

    第30回光物性研究会  2019年12月 

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    会議種別：ポスター発表  

  • 励起子分子から生成した量子もつれ光子対の偏光相関を利用したbiphoton干渉 国内会議

    山口佳紀，大畠悟郎，溝口幸司

    第30回光物性研究会  2019年12月 

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    会議種別：ポスター発表  

  • 光子・励起子・フォノン間の結合状態に起因して現れる非対称スペクトルと非エルミート光応答 招待 国内会議

    大畠 悟郎

    日本物理学会第74回年次大会  2019年03月 

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    会議種別：口頭発表（招待・特別）  

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産業財産権等

  • 光子対生成装置および光子対生成方法

    大畠 悟郎，岡 寿樹， 石原 一

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    産業財産権の種類：特許権 

    特許番号/登録番号：5224417 

産学官連携可能研究（シーズ）概要

  • 量子光学，量子計測

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    光の量子統計的測定，量子相関，量子もつれの光学的測定など

  • 半導体や光微小共振器の光学特性

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    真空蒸着法などを利用した，微小共振器作製，光学的評価や設計など．また半導体に関する光学特性．

  • 分光計測技術

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    固体分光，超高速分光など

科研費獲得実績

  • 光合成微生物の外場濃縮による高効率物質生産の機構解明

    基盤研究(A)  2024年

担当授業科目

  • 専門物理学実験A

    2024年度   週間授業   大学

  • 物理学特別研究2A

    2024年度   集中講義   大学院

  • 物理学特別研究1A

    2024年度   集中講義   大学院

  • 物理学特別演習2A

    2024年度   集中講義   大学院

  • 物理学特別演習1A

    2024年度   集中講義   大学院

  • 物理学特別演習5A

    2024年度   集中講義   大学院

  • 物理学特別演習4A

    2024年度   集中講義   大学院

  • 物理学特別演習3A

    2024年度   集中講義   大学院

  • 物理学特別研究5A

    2024年度   集中講義   大学院

  • 物理学特別研究4A

    2024年度   集中講義   大学院

  • 物理学特別研究3A

    2024年度   集中講義   大学院

  • サイエンスコミュニケーションII（物理科学）

    2021年度    

  • サイエンスコミュニケーションI（物理科学）

    2021年度    

  • 科学英語（物理）

    2021年度    

  • 科学英語【科学英語（物理科学課程）】

    2021年度    

  • 演示学生実験II

    2021年度   実習  

  • 演示学生実験I

    2021年度   実習  

  • 電磁気学II

    2021年度    

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社会貢献活動　⇒ 社会貢献実績一覧へ

  • 泉北高校 大学訪問研修

    2017年04月 - 2018年03月

  • 教員免許状更新講習『授業で生かす科学トピックス（理科）』

    2017年04月 - 2018年03月

  • サマーサイエンスセミナー

    2015年04月 - 2016年03月

  • 堺市立中百舌鳥中学校を対象とした科学実験公開

    2014年04月 - 2015年03月

メディア報道

  • 【Webページ】こんな研究をして世界を変えよう〜君はどんな学問や研究に出会えるか〜

    2020年08月

    　 詳細を見る

    若手研究が世界を変える!
    【物性I】
    光物性
    物質の量子状態「密度行列」の分光測定手法を考案・開発
    大畠悟郎先生
    https://www.sekaiwokaeyo.com/wakate/s2031/