Study on dielectric properties and charge ordering using terahertz spectroscopy

• Project/Area Number: 23740229
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Condensed matter physics I
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: ITOH Hirotake 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (70565978)
• Project Period (FY): 2011 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2012: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2011: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
• Keywords: 光物性 / 強相関電子系 / 光誘起相転移 / 電荷秩序 / 超高速現象 / 鉄酸化物

Research Abstract

Dielectric response and optical manipulation of charge ordering (CO) in LuFe_2O_4 were investigated by terahertz spectroscopy. Abrupt increase in optical conductivity was observed above the CO transition temperature. Photoabsorption observed immediately (1 ps) after the photoexcitation was attributed to the melting of the CO. The photoinduced phase was revealed to have Drude-like metallic state and anisotropic relaxation dynamics.

Research Products

• [Journal Article] Collective Excitations of an Electric Dipole on a Molecular Dimer in an Organic Dimer-Mott Insulator (2013)
  • Author(s): K. Itoh, H. Itoh, M. Naka, S. Saito, I. Hosako, N. Yoneyama, S. Ishihara, T. Sasaki, and S. Iwai
  • Journal Title: Physical Review Letters Volume: 110 Issue: 10 Pages: 106401-106401
  • DOI: 10.1103/physrevlett.110.106401
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ultrafast meltingofchargeorderinginLuFe2O4 probed by terahertz spectroscopy (2011)
  • Author(s): H.Itoh, K.Itoh, et al
  • Journal Title: Journal of Luminescence Volume: (未定)(受理済)(出版中) Pages: 149-151
  • DOI: 10.1016/j.jlumin.2011.12.051
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 逐次転移を示す電荷秩序絶縁体.'-(ET)_2IBr_2における光誘起相転移III (2013)
  • Author(s): 伊藤弘毅,伊藤桂介,岩井伸一郎,山本薫,薬師久弥
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2013-03-26
• [Presentation] 層状鉄酸化物LuFe_2O_4における光誘起相転移の層間ダイナミクスIII (2013)
  • Author(s): 寒河江悠途,伊藤桂介,伊藤弘毅,岩井伸一郎,石原純夫,齋藤伸吾,狩野旬,永田知子,深田幸正,神戸高志,池田直
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2013-03-26
• [Presentation] LuFe_2O_4における光誘起相転移の超高速電荷-格子ダイナミクス (2013)
  • Author(s): 山田研太郎,石川貴悠,伊藤桂介,後藤和紀,寒河江悠途,伊藤弘毅,齋藤伸吾,狩野旬,永田知子,深田幸正,神戸高志,石原純夫,池田直,岩井伸一郎
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2013-03-26
• [Presentation] 逐次転移を示す電荷秩序絶縁体a'-(ET)2IBr2における光誘起相転移III (2013)
  • Author(s): 伊藤弘毅，伊藤桂介，岩井伸一郎，山本薫，薬師久弥
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学
• [Presentation] 層状鉄酸化物LuFe2O4における光誘起相転移の層間ダイナミクスIII (2013)
  • Author(s): 寒河江悠途，伊藤桂介，伊藤弘毅，岩井伸一郎，石原純夫，齋藤伸吾，狩野旬，永田知子，深田幸正，神戸高志，池田直
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学
• [Presentation] ペロブスカイト型酸化物LaCoO3の赤外10 fs分光II (2013)
  • Author(s): 石川貴悠，山田研太郎，寒河江悠途，後藤和紀，伊藤桂介，伊藤弘毅，詹仕誠，橋本顕一郎，佐々木孝彦，石原純夫，岩井伸一郎，山田重樹，有馬孝尚
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学
• [Presentation] LuFe2O4における光誘起相転移の超高速電荷-格子ダイナミクス (2013)
  • Author(s): 山田研太郎，石川貴悠，伊藤桂介，後藤和紀，寒河江悠途，伊藤弘毅，齋藤伸吾，狩野旬，永田知子，深田幸正，神戸高志，石原純夫，池田直，岩井伸一郎
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学
• [Presentation] ダイマーモット絶縁体κ-,β'-(BEDT-TTF)2Xのテラヘルツ電荷ダイナミクス (2013)
  • Author(s): 後藤和紀，伊藤桂介，伊藤弘毅，齋藤伸吾，谷口弘三，米山直樹，佐々木孝彦，岩井伸一郎
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学
• [Presentation] ダイマーモット絶縁体β'-(BEDT-TTF)2ICl2のテラヘルツ時間領域分光II (2013)
  • Author(s): 伊藤桂介，後藤和紀，伊藤弘毅，齋藤伸吾，岸田英夫，佐々木孝彦，谷口弘三，岩井伸一郎
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学
• [Presentation] Photoinduced Phase Transition in a Charge-ordered Ferroelectric α'-(ET)_2IBr_2 (2012)
  • Author(s): H. Itoh, K. Itoh, S. Iwai, S. Saito, K. Yamamoto, and K. Yakushi
  • Organizer: International Symposium Material Science Opened by Molecular Degree of Freedom (MDF2012)
  • Place of Presentation: 宮崎県宮崎市サンホテルフェニックス
  • Year and Date: 2012-12-03
• [Presentation] 層状鉄酸化物LuFe_2O_4における光誘起相転移の層間ダイナミクスII (2012)
  • Author(s): 伊藤桂介,伊藤弘毅,岩井伸一郎,石原純夫,齋藤伸吾,橋本顕一郎,佐々木孝彦,狩野旬,永田知子,深田幸正,神戸高志,池田直
  • Organizer: 日本物理学会2012年秋季大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
  • Year and Date: 2012-09-19
• [Presentation] 逐次転移を示す電荷秩序絶縁体α'-(ET)_2IBr_2における光誘起相転移II (2012)
  • Author(s): 伊藤弘毅,伊藤桂介,岩井伸一郎,齋藤伸吾,山本薫,薬師久弥
  • Organizer: 日本物理学会2012年秋季大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
  • Year and Date: 2012-09-18
• [Presentation] Terahertz Spectroscopy of Photoinduced Phase Transitions in a Charge OrderedInsulator α'-(ET)_2IBr_2 (2012)
  • Author(s): H. Itoh, K. Itoh, K. Anjo, S. Saito, K. Yamamoto, K. Yakushi, and S. Iwai
  • Organizer: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals (ICSM2012)
  • Place of Presentation: Atlanta, US
  • Year and Date: 2012-07-10
• [Presentation] 層状鉄酸化物LuFe_2O_4における光誘起相転移の層間ダイナミクス (2012)
  • Author(s): 伊藤桂介,安生皓平,伊藤弘毅,岩井伸一郎,石原純夫,齋藤伸吾,狩野旬,永田知子,深田幸正,神戸高志,池田直
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 関西学院大学
  • Year and Date: 2012-03-24
• [Presentation] 逐次転移を示す電荷秩序絶縁体α'-(ET)_2IBr_2における光誘起相転移 (2012)
  • Author(s): 安生皓平,伊藤桂介,伊藤弘毅(口頭発表者),岩井伸一郎,齋藤伸吾,山本薫,薬師久弥
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 関西学院大学
  • Year and Date: 2012-03-24
• [Presentation] Photoinduced Phase Transition in a Charge-ordered Ferroelectric a'-(ET)2IBr2 (2012)
  • Author(s): H. Itoh, K. Itoh, S. Iwai, S. Saito, K. Yamamoto, K. Yakushi
  • Organizer: International Symposium Material Science Opened by Molecular Degree of Freedom (MDF2012)
  • Place of Presentation: 宮崎県宮崎市サンホテルフェニックス
• [Presentation] 逐次転移を示す電荷秩序絶縁体α'-(ET)2IBr2における光誘起相転移II (2012)
  • Author(s): 伊藤弘毅，伊藤桂介，岩井伸一郎，齋藤伸吾，山本薫，薬師久弥
  • Organizer: 日本物理学会2012年秋季大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
• [Presentation] 層状鉄酸化物LuFe2O4における光誘起相転移の層間ダイナミクスII (2012)
  • Author(s): 伊藤桂介，伊藤弘毅，岩井伸一郎，石原純夫，齋藤伸吾，橋本顕一郎，佐々木孝彦，狩野旬，永田知子，深田幸正，神戸高志，池田直
  • Organizer: 日本物理学会2012年秋季大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
• [Presentation] ペロブスカイト型酸化物LaCoO3におけるスピン転移とテラヘルツ分光 (2012)
  • Author(s): 伊藤桂介，伊藤弘毅，岩井伸一郎，石原純夫，齋藤伸吾，橋本顕一郎，佐々木孝彦，山田重樹，有馬考尚
  • Organizer: 日本物理学会2012年秋季大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
• [Presentation] ペロブスカイト型酸化物LaCoO3の赤外10 fs分光 (2012)
  • Author(s): 石川貴悠，山田研太郎，伊藤桂介，伊藤弘毅，岩井伸一郎，石原純夫，橋本顕一郎，佐々木孝彦，山田重樹，有馬孝尚
  • Organizer: 日本物理学会2012年秋季大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
• [Presentation] Terahertz Spectroscopy of Photoinduced Phase Transitions in a Charge Ordered Insulator α'-(ET)2IBr2 (2012)
  • Author(s): H. Itoh, K. Itoh, K. Anjo, S. Saito, K. Yamamoto, K. Yakushi, and S. Iwai
  • Organizer: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals (ICSM2012)
  • Place of Presentation: Atlanta, US
• [Presentation] Photoinduced Growth of Polar Cluster in κ-(ET)2Cu2(CN)3 (2012)
  • Author(s): K. Itoh, H. Itoh, M. Naka, S. Saito, I. Hosako, N. Yoneyama, S. Ishihara, T. Sasaki, and S. Iwai
  • Organizer: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals (ICSM2012)
  • Place of Presentation: Atlanta, US
• [Presentation] S. Iwai, Y. Kawakami, T. Ishikawa, Y. Sakurai, H. Itoh, K. Yamamoto, and T. Sasaki (2012)
  • Author(s): Coherent Electron Dynamics in 10 fs Time Scale in Organic Charge Ordered and Dimer-Mott Insulators
  • Organizer: XVIIIth International Conference on Ultrafast Phenomena (UP2012)
  • Place of Presentation: Lausanne, Switzerland
• [Presentation] Photoinduced Growth of Ferroelectric Charge Order in Organic Dimer-Mott Insulator (2012)
  • Author(s): K. Itoh, H. Itoh, S. Iwai, M. Naka, S. Ishihara, S. Saito, N. Yoneyama, and T. Sasaki
  • Organizer: XVIIIth International Conference on Ultrafast Phenomena (UP2012)
  • Place of Presentation: Lausanne, Switzerland
• [Presentation] Photoinduced Coherent Spin Fluctuation in Primary Dynamics of Insulator to Metal Transition in Perovskite Co Oxide (2012)
  • Author(s): T. Ishikawa, H. Itoh, S. Iwai, T. Arima, S. Yamada, and T. Sasaki
  • Organizer: XVIIIth International Conference on Ultrafast Phenomena (UP2012)
  • Place of Presentation: Lausanne, Switzerland
• [Presentation] Photoinduced Coherent Spin Fluctuation in Primary Dynamics of Insulator to Metal Transition in Perovskite Co Oxide (2012)
  • Author(s): T. Ishikawa, H. Itoh, S. Iwai, T. Arima, S. Yamada, and T. Sasaki
  • Organizer: The 10th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter, Nanostructured and Molecular Materials (EXCON2012)
  • Place of Presentation: Groningen, the Netherlands
• [Presentation] Photoinduced Growth of Ferroelectric Charge Order in Organic Dimer-Mott Insulator (2012)
  • Author(s): K. Itoh, H. Itoh, S. Iwai, M. Naka, S. Ishihara, S. Saito, N. Yoneyama, and T. Sasaki
  • Organizer: The 10th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter, Nanostructured and Molecular Materials (EXCON2012)
  • Place of Presentation: Groningen, the Netherlands
• [Presentation] 層状鉄酸化物LuFe2O4における光誘起相転移の層間ダイナミクス (2012)
  • Author(s): 伊藤桂介，安生皓平，伊藤弘毅，岩井伸一郎，石原純夫，齋藤伸吾，狩野旬，永田知子，深田幸正，神戸高志，池田直
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 関西学院大学西宮上ケ原キャンパス
• [Presentation] 逐次転移を示す電荷秩序絶縁体α’- (ET)2IBr2における光誘起相転移 (2012)
  • Author(s): 安生皓平，伊藤桂介，伊藤弘毅，岩井伸一郎，齋藤伸吾，山本薫，薬師久弥
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 関西学院大学西宮上ケ原キャンパス
• [Presentation] 電子誘電体κ-(h-BEDT-TTF)2Cu2(CN)3の赤外10 fs分光 (2012)
  • Author(s): 石川貴悠，桜井洋平，川上洋平，伊藤弘毅，岩井伸一郎，米山直樹，佐々木孝彦
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 関西学院大学西宮上ケ原キャンパス
• [Presentation] 層状鉄酸化物LuFe_2O_4における電荷秩序の光融解 (2011)
  • Author(s): 伊藤弘毅,伊藤桂介,安生皓平,岩井伸一郎,石原純夫,齋藤伸吾,赤浜裕士,大石大輔,神戸高志,池田直
  • Organizer: 金研ワークショップ「電子自由度による強誘電体研究最前線」
  • Place of Presentation: 東北大学金属材料研究所
  • Year and Date: 2011-11-01
• [Presentation] 層状鉄酸化物LuFe_2O_4における電荷秩序の光融解 (2011)
  • Author(s): 伊藤弘毅,伊藤桂介,安生皓平,岩井伸一郎,石原純夫,齋藤伸吾,赤浜裕士,大石大輔,神戸高志,池田直
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] Ultrafast Melting Of Charge Ordering In LuFe_2O_4 Probed By Terahertz Spectroscopy (2011)
  • Author(s): H. Itoh, K.Itoh, K.Anjyo, H.Nakaya, H.Akahama, D.Ohishi, S.Saito, T.Kambe, S.Ishihara, N. Ikeda and S.Iwai
  • Organizer: 16th International Conference on Luminescence
  • Place of Presentation: Michigan, US
  • Year and Date: 2011-06-29
• [Presentation] Ultrafast Melting Of Charge Ordering In LuFe2O4 Probed By Terahertz Spectroscopy (2011)
  • Author(s): H. Itoh, K.Itoh, K.Anjyo, H.Nakaya, H.Akahama, D.Ohishi, S.Saito, T.Kambe, S.Ishihara, N. Ikeda and S.Iwai
  • Organizer: 16th International Conference on Luminescence
  • Place of Presentation: Ann Arbor, Michigan, USA
• [Presentation] 層状鉄酸化物LuFe2O4における電荷秩序の光融解 (2011)
  • Author(s): 伊藤弘毅，伊藤桂介，安生皓平，岩井伸一郎，石原純夫，齋藤伸吾，赤浜裕士，大石大輔，神戸高志，池田直
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山大学五福キャンパス
• [Presentation] ダイマーモット絶縁体κ-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3における分極クラスターの光誘起テラヘルツダイナミクス (2011)
  • Author(s): 伊藤桂介，安生皓平，伊藤弘毅，岩井伸一郎，石原純夫，齋藤伸吾，佐々木孝彦
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山大学五福キャンパス
• [Presentation] 逐次転移を示す電荷秩序絶縁体α’- (BEDT-TTF)2IBr2のテラヘルツ分光 (2011)
  • Author(s): 安生皓平，伊藤桂介，中屋秀貴，伊藤弘毅，岩井伸一郎，齋藤伸吾，山本薫，薬師久弥
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山大学五福キャンパス
• [Presentation] 二次元有機伝導体における超高速多電子‐格子干渉I；電荷秩序絶縁体 (2011)
  • Author(s): 桜井洋平，石川貴悠，海野仁美，川上洋平，伊藤弘毅，岩井伸一郎，山本薫，薬師久弥
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山大学五福キャンパス
• [Presentation] 二次元有機伝導体における超高速多電子‐格子干渉II；ダイマーモット絶縁体 (2011)
  • Author(s): 川上洋平，桜井洋平，石川貴悠，海野仁美，伊藤弘毅，岩井伸一郎，米山直樹，佐々木孝彦
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山大学五福キャンパス
• [Presentation] ダイマーモット絶縁体β'-(BEDT-TTF)2ICl2における励起状態の超高速緩和過程II (2011)
  • Author(s): 海野仁美，桜井洋平，石川貴悠，川上洋平，伊藤弘毅，岩井伸一郎，佐々木孝彦，谷口弘三
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山大学五福キャンパス
• [Remarks]
  • URL: http://femto.phys.tohoku.ac.jp/
• [Remarks] 東北大学大学院理学研究科 物理学専攻 超高速分光研究室（岩井研究室）
  • URL: http://femto.phys.tohoku.ac.jp/