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Photoinduced phase transition mechanism in strongly correlated transition metal oxide system revealed by time-resolved x-ray diffraction

Research Project

Project/Area Number 17K14347
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionHigh Energy Accelerator Research Organization

Principal Investigator

Fukaya Ryo  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特任助教 (30735072)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords光誘起相転移 / 強相関電子系 / 時間分解X線回折 / 超高速光科学 / コバルト酸化物 / 光物性 / 物性実験 / 磁性 / 超高速ダイナミクス
Outline of Final Research Achievements

Photoinduced phase transition dynamics with transient change of lattice and electronic-ordered state in strongly correlated transition metal oxide system has been observed by time-resolved x-ray diffraction using picosecond synchrotron x-ray pulse and femtosecond x-ray free electron laser pulse. The experimental results have revealed that the cooperative interaction between lattice and electronic order in femtosecond-to-picosecond region play an important role to lead the macroscopic electronic and structural phase transitions in nanosecond region.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で実施した時間分解X線回折法は、従来の非平衡物質科学分野で不足していた構造や電子秩序状態変化の直接的な情報を、フェムト秒―ナノ秒領域にわたり実時間計測を可能にする極めてユニークな手法であり、先端的なX線パルス光源を利用して実施した本研究の学術的意義は極めて大きい。本研究を通して明らかとなった、強相関電子系が織りなす電子の内部自由度と格子との相関が、応用に向けた制御方法や新奇な光機能性を有する物質の探索及び創成に明確な指針を与えることになると期待される。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 6 results)

  • [Int'l Joint Research] Helmholtz-Zentrum Berlin/European XFEL(ドイツ)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 時間分解X線回折で観る強相関電子系遷移金属酸化物の電子―格子相関ダイナミクス2019

    • Author(s)
      深谷亮
    • Organizer
      第17回 SPring-8ユーザー協同体 顕微ナノ材料科学研究会、第14回 日本表面真空学会 放射光表面化学研究部会、第3回 日本表面真空学会 プローブ顕微鏡研究部会、合同シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 時間分解X線回折で観るLaCoO3薄膜の電子秩序-構造相関2019

    • Author(s)
      深谷亮
    • Organizer
      第二回コバルト研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] フェムト秒時間分解X線回折によるLaCoO3薄膜の電子―格子相関ダイナミクスの直接観測2019

    • Author(s)
      深谷亮、山崎裕一、中尾裕則、野澤俊介、田端千紘、Sunghee Lee、佐藤篤志、Romain Letrun、片山哲夫、大和田成起、富樫格、矢橋牧名、藤岡淳、十倉好紀、足立伸一
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Time-resolved X-ray diffraction study of perovskite cobalt oxides for detecting transient spin-orbital-lattice interaction2018

    • Author(s)
      Ryo Fukaya
    • Organizer
      Conference on Laser and Synchrotron Radiation Combination Experiment 2018 (LSC2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 時間分解X線計測による過渡的な構造・電子状態の直接観測2018

    • Author(s)
      深谷亮
    • Organizer
      岡山大学 ナノ材料シンポジウム「ナノ材料の合成・計測・新機能開拓」
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 時間分解共鳴軟X線散乱によるLaCoO3薄膜の光誘起構造・軌道秩序ダイナミクスの観測2018

    • Author(s)
      深谷亮、山崎雄一、田端千紘、山本航平、横山優一、平田靖透、Nico Pontius、Christian Schussler-Langeheine, 中尾裕則、野澤俊介、足立純一、一柳光平、福本恵紀、藤岡淳、和達大樹、十倉好紀、足立伸一
    • Organizer
      日本物理学会第73回年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Photoinduced structural dynamics in LaCoO3 thin film studied by time-resolved x-ray diffraction2017

    • Author(s)
      R. Fukaya, Y. Yamasaki, H. Nakao, S. Nozawa, K. Ichiyanagi, J. Fujioka, Y. Tokura, S. Adachi
    • Organizer
      6th International Conference on Photoinduced Phase Transitions (PIPT6)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 時間分解X線回折による光誘起相転移ダイナミクスの観測2017

    • Author(s)
      深谷亮
    • Organizer
      日本放射光学会第9回若手研究会「最先端のパルス光で観る超高速科学」
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ペロブスカイト型コバルト酸化物の光誘起スピン-軌道-構造ダイナミクス2017

    • Author(s)
      深谷亮
    • Organizer
      第27回日本MRS年次大会シンポジウム「スピンクロスオーバー現象研究の新展開」
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited

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Published: 2017-04-28   Modified: 2020-03-30  

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