Dynamics of Phonon and fluctuation probed by time-resolved resonant x-ray scattering
Project/Area Number |
18K03534
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology (2019-2022) The University of Tokyo (2018) |
Principal Investigator |
Takubo Kou 東京工業大学, 理学院, 特任助教 (30738365)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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Keywords | 光誘起ダイナミクス / 光誘起相転移ダイナミクス / 共鳴軟X線散乱 / X線分光 / スピンダイナミクス / 強相関電子系 / 電子線回折 / スピン・軌道揺らぎ / 量子スピン軌道液体 / フォノン |
Outline of Final Research Achievements |
We have studied an orbital fluctuation dynamics of transition-metal oxide Ba3CuSb2O9 by means of time-resolved resonant soft x-ray scattering. A pre-edge structure originating from oxygen holes is observed at the pre-edge region of the O 1s edge of the x-ray absorption for the hexagonal Ba3CuSb2O9, which realizes the quantum spin and orbital liquid state. Furthermore, a coherent oscillation with a relatively long period around 6 GHz is observed on the photoinduced dynamics of the soft x-ray resonant scattering at the Cu L3 edge, while this coherent oscillation is not realized on the orthorhombic sample that contain a static Jahn-Teller distortion in the Cu sites. These results indicate the presence of oxygen holes in the sample closely relates the quantum spin-orbital entanglement liquid state and can be controlled optical excitation.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
一般の遷移金属化合物の単一サイトの光学フォノンモードはフェムト秒のオーダーであるため、今までのピコ秒領域の時間分解能のX線散乱などの測定では、コヒーレント振動がほとんど観測されることがなかった。量子スピン軌道液体状態が低温で実現するBa3CuSb2O9は複数のCuサイトの自由度が競合する系であり、放射光X線を用いた時間分解型の共鳴軟X線散乱のダイナミクス測定という最先端の手法を用いて、その軌道-スピン揺らぎの状態と密接に関連する数10ps領域のコヒーレントフォノンを観測することに初めて成功した。
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Report
(6 results)
Research Products
(20 results)
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[Journal Article] Domain Dependent Fermi Arcs Observed in a Striped Phase Dichalcogenide2022
Author(s)
Takashi Mizokawa, Alexei Barinov, Viktor Kandyba, Alessio Giampietri, Ryoya Matsumoto, Yohei Okamoto, Kou Takubo, Koji Miyamoto, Taichi Okuda, Sunseng Pyon, Hiroyuki Ishii, Kazutaka Kudo, Minoru Nohara, Naurang L. Saini
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Journal Title
Advanced Qunatum Technologies
Volume: 5
Issue: 9
Pages: 202300029-202300029
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] 光誘起構造ダイナミクス測定のためのテーブルトップフェムト秒時間分解電子線回折装置の開発2020
Author(s)
田久保耕, Jin Sichen, 羽田真毅, 東正樹, 林靖彦, 桑原真人, 宮坂等, 石原純夫, 石川忠彦, 沖本洋一, 腰原伸也
Organizer
日本物理学会2020年秋季大会
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[Presentation] 時間分解X線磁気円偏光2色性及び共鳴軟X線散乱による超高速磁気ダイナミクス観測2019
Author(s)
田久保耕, 山本航平, 横山優一, Y Zhang, 山神光平, 平田靖透, 関剛斎, 高梨弘毅, H Man, 中辻知, 和達大樹
Organizer
第29回日本MRS年次大会
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