Photo-Induced Superconductivity Studied by Soft X-Ray Laser Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy and Terahertz Spectroscopy
Project/Area Number |
18K13498
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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Keywords | 光誘起相転移 / 超伝導 / 量子物質 / 超高速現象 / 非平衡状態 / 鉄系超伝導体 / 光物性 / 光誘起超伝導 / 軟X線レーザー角度分解光電子分光法 / テラヘルツ分光法 |
Outline of Final Research Achievements |
We have studied photo-induced phases in various quantum materials including high-temperature superconducting materials by using high harmonic generation time-resolved ARPES and terahertz spectroscopy. We have successfully revealed photo-induced superconductivity in FeSe, photo-induced metallic state in Ta2NiSe5, and ultrafast unbalanced carrier distribution in a quasicrystalline twisted-bilayer graphene. As a result, we have published 7 journals including 4 journals that I have contributed as the first author. Also, I have presented the research results at 4 international conferences including 1 invited talks and 1 poster award. At 6 Japanese conferences, I have given talks as a presenter.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で見出された、光励起後に表れる量子物質での新奇な相や状態は、次世代の電気光デバイスの開発においても大変重要な知見をもたらすことを見出し、特に以下の3つの研究については、プレスリリースにより発表した。 鉄系超伝導体FeSeにおける光誘起超伝導の発現は、太陽電池や電子回路に取り入れることで発熱を抑え、将来のエネルギー問題解決への糸口になることを示した。また、励起子絶縁体候補物質Ta2NiSe5における光誘起金属状態の発見は、次世代の光スイッチング素子としての可能性を提示した。さらに、準結晶二層グラフェンにおける超高速キャリア不均衡の発見は、超高速電圧素子としての可能性を提示することに成功した。
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Report
(3 results)
Research Products
(19 results)
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[Journal Article] Symmetry-breaking and spin-blockage effects on carrier dynamics in single-layer tungsten diselenide2019
Author(s)
Ro-Ya Liu, Meng-Kai Lin, Peng Chen, Takeshi Suzuki, Pip C. J. Clark, Nathan Lewis, Cephise Cacho, Emma Springate, Chia-Seng Chang, Kozo Okazaki, Wendy Flavell*, Iwao Matsuda*, Tai-Chang Chiang*
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 100
Issue: 21
Pages: 214309-214309
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Ultrafast Unbalanced Electron Distributions in Quasicrystalline 30° Twisted Bilayer Graphene2019
Author(s)
Takeshi Suzuki*, Takushi Iimori, Sung Joon Ahn, Yuhao Zhao, Mari Watanabe, Jiadi Xu, Masami Fujisawa, Teruto Kanai, Nobuhisa Ishii, Jiro Itatani, Kento Suwa, Hirokazu Fukidome, Satoru Tanaka, Joung Real Ahn, Kozo Okazaki, Shik Shin, Fumio Komori*, Iwao Matsuda*
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Journal Title
ACS Nano
Volume: 13
Issue: 10
Pages: 11981-11987
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Photo-induced possible superconducting state with long-lived disproportionate band filling in FeSe2019
Author(s)
Takeshi Suzuki*, Takashi Someya, Takahiro Hashimoto, Shoya Michimae, Mari Watanabe, Masami Fujisawa, Teruto Kanai, Nobuhisa Ishii, Jiro Itatani, Shigeru Kasahara, Yuji Matsuda, Takasada Shibauchi, Kozo Okazaki*, and Shik Shin*
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Journal Title
Commun. Phys.
Volume: 2
Issue: 1
Pages: 115-115
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Photo-induced semimetallic states realized in electron-hole coupled insulators2018
Author(s)
K. Okazaki, Y. Ogawa, T. Suzuki, T. Yamamoto, T. Someya, S. Michimae, M. Watanabe, Y -F. Lu, M. Nohara, H. Tagkagi, N. Katayama, H. Sawa, M. Fujisawa, T. Kanai, N. Ishii, J. Itatani, T. Mizokawa, and S. Shin
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 9
Pages: 4322-4322
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] 時間分解X線回折によるBaFe2As2における 超高速格子変調ダイナミクスの観測2020
Author(s)
鈴木 剛, 久保田 雄也, 下志万 貴博, 中村 飛鳥, 田久保 耕, 伊藤 俊, 山本 航平, 道前 翔矢, 佐藤 光, 平松 秀典, 細野 秀雄, 富樫 格, 矢橋 牧名, 和達 大樹, 松田 巌, 辛 埴, 岡﨑 浩三
Organizer
第33回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
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[Presentation] Ultrafast Carrier Dynamics in a Twisted Bilayer Graphene Quasicrystal2019
Author(s)
T. Suzuki, T. Iimori, S. J. Ahn, Z. Yuhao, M. Watanabe, J. Xu, M. Fujisawa, T. Kanai, N. Ishii, J. Itatani, K. Suwa, H. Fukidome, S. Tanaka, J. R. Ahn, K. Okazaki, S. Shin, F. Komori, and I. Matsuda
Organizer
The 11-th International Symposium on Ultrafast Surface Dynamics
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Time-resolved ARPES study on Ta2NiSe52019
Author(s)
T. Suzuki, Y. Shinohara, Y. Lu, M. Watanabe, J. Xu, H. Takagi, M. Nohara, N. Katayama, H. Sawa, M. Fujisawa, T. Kanai, N. Ishii, J. Itatani, T. Mizokawa, K. L. Ishikawa, K. Okazaki, and S. Shin
Organizer
Spectroscopies in Novel Superconductors 2019
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Int'l Joint Research
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[Presentation] 時間分解光電子分光法による準結晶ねじれ二層グラフェン における超高速キャリアダイナミクスの研究2019
Author(s)
鈴木 剛, 飯森 拓嗣, Sung Joon Ahn, 趙 宇豪, 渡邉 真莉,徐 佳笛, 藤澤 正美, 金井 輝人, 石井 順久, 板谷 治郎, 諏訪 健斗, 吹留 博一, 田中 悟, Joung Real Ahn, 岡﨑 浩三, 辛 埴, 小森 文夫, 松田 巌
Organizer
2019年日本物理学会秋季大会
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[Presentation] 周波数領域角度分解光電子分光法による Ta2NiSe5における光誘起絶縁体金属転移の研究(実験)2019
Author(s)
鈴木 剛, 篠原 康, 魯 楊帆, 渡邉 真莉,徐 佳笛, 高木 英典, 野原 実, 片山 尚幸, 澤 博, 藤澤 正美, 金井 輝人, 石井 順久, 板谷 治郎, 溝川 貴司, 石川 顕一, 岡﨑 浩三, 辛 埴
Organizer
2019年日本物理学会秋季大会
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[Presentation] 励起子絶縁体 Ta2Ni1-xCoxSe5の時間分解光電子分光2019
Author(s)
密岡 拓心, 鈴木 剛, 渡邉 真莉, 藤澤 正美, 金井 輝人, 石井 順久, 板谷 治郎, 岡崎 浩三 , 辛 埴, 野原 実, 片山 尚幸,澤 博,魯 楊帆,高木 英典, 溝川 貴司
Organizer
2019年日本物理学会秋季大会
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[Presentation] 時間分解角度分解光電子分光による Si(111)基板上Cu2Si層の電子状態の解明2019
Author(s)
坂本 実可子, 鈴木 剛, 辻川 夕貴, 濱田 雅史, 佐藤 祐輔, 徐 佳笛, 任 千慧, 岡﨑 浩三, 辛 埴, 松田 巌, 高山 あかり
Organizer
2019年日本表面真空学会学術講演会
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[Presentation] Time-resolved ARPES study on Ta2NiSe52018
Author(s)
T. Suzuki, M. Watanabe, Y. F. Lu, M. Nohara, H. Takagi, N. Katayama, H. Sawa, M. Fujisawa, T. Kanai, N. Ishii, J. Itatani, T. Mizokawa, K. Okazaki, and S. Shin
Organizer
TASPEC (International Workshop on Trends in Advanced Spectroscopy in Materials Science)
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Int'l Joint Research
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