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Ultrafast control of phase in strong correlated electronic system by intense mid-infrared light

Research Project

Project/Area Number 18H05850
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section 0202:Condensed matter physics, plasma science, nuclear engineering, earth resources engineering, energy engineering, and related fields
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

内田 健人  京都大学, 理学研究科, 特定助教 (40825634)

Project Period (FY) 2018-08-24 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords非線形光学 / 光物性 / 超高速現象 / 高強度中赤外光 / 光誘起相転移 / 強相関電子系
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、強相関電子系を高強度中赤光によって極端非線形な領域まで強く駆動することで実現する非平衡状態を、高次高調波発生やTHz放射を通して明らかにすることを目的としている。この目的の達成には、不透明な材料や金属からの高調波検出および、低温に試料を冷却する必要がある。そこで本年度は、不透明な試料や金属試料における高次高調波発生を観測するために、反射型の高次高調波検出系の構築を行った。このとき偏光特性や方位依存性を正確に測定できるように光学系に工夫を行った。既知の試料を用いて高調波を観測することで、実際に反射型でも問題なく高調波の偏光特性や方位依存性の観測が行えることを確認した。また、低温での実験を実現するために冷凍機への反射型高調波観測システムの組み込みを行った。これによって、これまで高調波観測が困難であった可視域で不透明なバルク試料に対して、高調波の温度依存性を観測することが可能になり、相転移点をまたいで高調波の発生効率が大きく変化することを確認した。また、実験系構築と同時並行で従来の透過型高調波検出システムを用いて、異方性の強い電子系である黒リンにおいて高次高調波発生の特性を観測した。線形光学応答や3次の非線形光学応答から予測される擬一次元的な振る舞いとは異なる特異な異方性が現れることを明らかにした。これは高強度な中赤外光電場によって電子がブリルアンゾーンのバンド端から遠く離れた領域まで駆動されていることを示唆する結果となっている。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2019 2018

All Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] 2H-NbSe2の金属相における高次高調波発生2019

    • Author(s)
      下村耕生, 内田健人, 永井恒平, 田中耕一郎
    • Organizer
      下村耕生, 内田健人, 永井恒平, 田中耕一郎
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] バルク黒リンにおける高次高調波の観測2019

    • Author(s)
      内田健人, Vivek Pareek, 永井恒平, Keshav M. Dani, 田中耕一郎
    • Organizer
      日本物理学会 第74回年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Coherent phonon generation with intense MIR irradiation2018

    • Author(s)
      Kento Uchida, Kohei Nagai, Naotaka Yoshikawa, Koichiro Tanaka
    • Organizer
      The 12th International Conference on Excitonic and Photonic Processes in Condensed Matter and Nano Materials (EXCON 2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Coherent phonon generation in extremely nonlinear regime2018

    • Author(s)
      Kento Uchida, Kohei Nagai, Naotaka Yoshikawa, Koichiro Tanaka
    • Organizer
      the XXI International Conference on Ultrafast Phenomena, Hamburg, Germany, 7/2018, Oral presentation
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2H-NbSe2超薄膜における高次高調波発生2018

    • Author(s)
      下村耕生, 内田健人, 永井恒平, 田中耕一郎
    • Organizer
      日本物理学会 第74回年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 光駆動モリブデンダイカルコゲナイドにおける高次サイドバンド生成2018

    • Author(s)
      永井恒平, 吉川尚孝, 内田健人, 田中耕一郎
    • Organizer
      第29回光物性研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-08-27   Modified: 2019-12-27  

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