Strong light field effect in highly correlated systems driven by single cycle infrared pulses

• Project/Area Number: 26887003
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Condensed matter physics I
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Kawakami Yohei 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60731172)
• Project Period (FY): 2014-08-29 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 光誘起相転移 / 超高速分光 / 強相関電子系

Outline of Final Research Achievements

Charge localizations (dynamical localization: decrease of transfer integral t) driven by strong light field are investigated by hand-made 6 fs, 1.3 cycle, 100 MV/cm infrared pulses in charge ordered (CO) and dimer-Mott (DM) type organic conductors. Optical freezing of charge motions - decrease of plasma frequency (proportional to the square root of t) in (TMTTF)2AsF6 (CO), photoinduced metal to insulator transitions in alpha-(ET)2I3 (CO) and kappa-(ET)2X salts (DM) - are realized by >10 MV/cm electric field of 1.3 cycle infrared pulses.

Research Products

• [Journal Article] Ultrafast response of plasmaｌike reflectivity edge in (TMTTF)2AsF6 driven by a 7-fs 1.5-cycle strong-light field (2016)
  • Author(s): Y. Naitoh, Y. Kawakami, T. Ishikawa, Y. Sagae, H. Itoh, K. Yamamoto, T. Sasaki, M. Dressel, S. Ishihara, Y. Tanaka, K. Yonemitsu, S. Iwai
  • Journal Title: Phisical Review B Volume: 93 Issue: 16
  • DOI: 10.1103/physrevb.93.165126
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Spontaneous Formation of Correlated Charge Coherence Induced by 1.5-Cycle Pulse in 1-D Organic Metal (TMTTF)2AsF6 (2015)
  • Author(s): T. Ishikawa, Y. Sagae, Y. Naitoh, J. Ichimura, Y. Kawakami, H. Itoh, K. Yamamoto, K. Yakushi, S. Ishihara, T. Sasaki, K. Yonemitsu, S. Iwai
  • Journal Title: Springer Proceedings in Physics 162 (Ultrafast Phenomena XIX) Volume: 162 Pages: 244-247
• [Journal Article] Optical freezing of charge motion in an organic conductor (2014)
  • Author(s): T. Ishikawa, Y. Sagae, Y. Naitoh, Y. Kawakami, H. Itoh, K. Yamamoto, K. Yakushi, H. Kishida, T. Sasaki, S. Ishihara, Y. Tanaka, K. Yonemitsu and S. Iwai
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 5 Issue: 1 Pages: 5528-5528
  • DOI: 10.1038/ncomms6528
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] κ型ET塩の金属-モット絶縁体相境界における超高速臨界現象 (2016)
  • Author(s): 川上洋平，内藤陽太，加藤隆寛，伊藤弘毅，米山直樹，佐々木孝彦，石原純夫，岩井伸一郎
  • Organizer: 日本物理学会第71回年次大会
  • Place of Presentation: 東北学院大学泉キャンパス，宮城
  • Year and Date: 2016-03-19
• [Presentation] 電荷グラス物質θ-(ET)2CsZn(SCN)4における瞬時強電場効果 (2016)
  • Author(s): 内藤陽太，加藤隆寛，伊藤弘毅，川上洋平，山本薫，橋本顕一郎，佐々木孝彦，岩井伸一郎
  • Organizer: 日本物理学会第71回年次大会
  • Place of Presentation: 東北学院大学泉キャンパス，宮城
  • Year and Date: 2016-03-19
• [Presentation] V2O3の金属層における赤外6 fs分光 (2016)
  • Author(s): 加藤隆寛，内藤陽太，伊藤弘毅，川上洋平，伊藤桂介，佐々木孝彦，岩井伸一郎，Laurent Cario，Etienne Janod，Maciej Lorenc，Herve Cailleau，Eric Collet
  • Organizer: 日本物理学会第71回年次大会
  • Place of Presentation: 東北学院大学泉キャンパス，宮城
  • Year and Date: 2016-03-19
• [Presentation] Strong light-field effects in correlated organic conductors (2016)
  • Author(s): S. Iwai, Y. Kawakami, Y. Naitoh, H. Itoh, S. Ishihara, K. Yonemitsu
  • Organizer: APS March Meeting 2016
  • Place of Presentation: Baltimore Convention Center, Baltimore, Maryland, USA
  • Year and Date: 2016-03-14
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Driving charge and vibrational motions in strongly correlated organic conductors by nearly single-cycle 7 fs, 10 MV/cm infrared strong field (2015)
  • Author(s): T. Ishikawa, Y. Naitoh, Y. Kawakami, H. Itoh, K. Yamamoto, H. Kishida, T. Sasaki, M. Dressel, Y. Tanaka, K. Yonemitsu, S. Iwai
  • Organizer: 11th Australasian Conference on Vibrational Spectroscopy
  • Place of Presentation: The University of Sydney, Australia
  • Year and Date: 2015-09-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] (TMTTF)2AsF6における瞬時強電場効果の超高速ダイナミクス (2015)
  • Author(s): 内藤陽太，川上洋平，石川貴悠，加藤隆寛，伊藤弘毅，山本薫，佐々木孝彦，田中康寛，米満賢治，岩井伸一郎
  • Organizer: 日本物理学会2015年秋季大会
  • Place of Presentation: 関西大学千里山キャンパス，大阪
  • Year and Date: 2015-09-19
• [Presentation] 電荷秩序型有機伝導体における光誘起電荷局在の励起偏光依存性 (2015)
  • Author(s): 石川貴悠，内藤陽太，加藤隆寛，川上洋平，伊藤弘毅，山本薫，中村優斗，岸田英夫，佐々木孝彦，石原純夫，田中康寛，米満賢治，岩井伸一郎
  • Organizer: 日本物理学会2015年秋季大会
  • Place of Presentation: 関西大学千里山キャンパス，大阪
  • Year and Date: 2015-09-19
• [Presentation] 1.3 サイクル 6 fsパルスによるダイマーモット絶縁体の瞬時強電場効果 (2015)
  • Author(s): 川上洋平，内藤陽太，石川貴悠，加藤隆寛，伊藤弘毅，米山直樹，佐々木孝彦，岩井伸一郎
  • Organizer: 日本物理学会2015年秋季大会
  • Place of Presentation: 関西大学千里山キャンパス，大阪
  • Year and Date: 2015-09-19
• [Presentation] Charge-vibration dynamics driven by 6 fs, 1.3-cycle infrared pulses in dimer-Mott insulators (2015)
  • Author(s): Y. Kawakami, T. Ishikawa, Y. Naitoh, H. Itoh, N. Yoneyama, T. Sasaki, S. Iwai
  • Organizer: 11th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
  • Place of Presentation: Bad Gogging, Germany
  • Year and Date: 2015-09-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Ultrafast optical response of the metallic phase of α-(ET)2I3 induced by 7 fs infrared pulse (2015)
  • Author(s): T. Ishikawa, Y. Naitoh, Y. Kawakami, H. Itoh, K. Yamamoto, K. Yakushi, H. Kishida, T. Sasaki, S. Ishihara, Y. Tanaka, K. Yonemitsu, S. Iwai
  • Organizer: 11th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
  • Place of Presentation: Bad Gogging, Germany
  • Year and Date: 2015-09-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ダイマーモット絶縁体における超高速電荷‐振動ダイナミクス (2015)
  • Author(s): 川上洋平，内藤陽太，石川貴悠，寒河江悠途，伊藤桂介，伊藤弘毅，米山直樹，佐々木孝彦，岩井伸一郎
  • Organizer: 日本物理学会第70回年次大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学，東京
  • Year and Date: 2015-03-22
• [Presentation] 1.5サイクル赤外パルスが駆動する超高速電荷ダイナミクス；電荷グラス物質θ-(ET)2CsZn(SCN)4 II (2015)
  • Author(s): 内藤陽太，石川貴悠，寒河江悠途，川上洋平，伊藤弘毅，山本薫，薬師久弥，橋本顕一郎，佐々木孝彦，岩井伸一郎
  • Organizer: 日本物理学会第70回年次大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学，東京
  • Year and Date: 2015-03-22
• [Presentation] 1.5サイクル赤外パルスが駆動する超高速電荷ダイナミクス；電子強誘電体α-(ET)2I3 IV (2015)
  • Author(s): 石川貴悠，寒河江悠途，内藤陽太，川上洋平，伊藤弘毅，山本薫，薬師久弥，中村優斗，岸田英夫，佐々木孝彦，石原純夫，田中康寛，米満賢治，岩井伸一郎
  • Organizer: 日本物理学会第70回年次大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学，東京
  • Year and Date: 2015-03-22
• [Presentation] ダイマーモット型κ-ET塩における超高速電荷ダイナミクス (2014)
  • Author(s): 内藤陽太，川上洋平，石川貴悠，寒河江悠途，伊藤弘毅，米山直樹，佐々木孝彦，岩井伸一郎
  • Organizer: 日本物理学会2014年秋季大会
  • Place of Presentation: 中部大学，愛知
  • Year and Date: 2014-09-08
• [Presentation] 1.5サイクル赤外パルスが駆動する超高速電荷ダイナミクス；電子強誘電体α-(ET)2I3 III (2014)
  • Author(s): 川上洋平，石川貴悠，寒河江悠途，内藤陽太，伊藤弘毅，山本薫，薬師久弥，中村優斗，岸田英夫，佐々木孝彦，石原純夫，田中康寛，米満賢治，岩井伸一郎
  • Organizer: 日本物理学会2014年秋季大会
  • Place of Presentation: 中部大学，愛知
  • Year and Date: 2014-09-08
• [Presentation] 1.5サイクル赤外パルスが駆動する超高速電荷ダイナミクス；電子強誘電体α-(ET)2I3 II (2014)
  • Author(s): 石川貴悠，寒河江悠途，内藤陽太，川上洋平，伊藤弘毅，山本薫，薬師久弥，中村優斗，岸田英夫，佐々木孝彦，石原純夫，田中康寛，米満賢治，岩井伸一郎
  • Organizer: 日本物理学会2014年秋季大会
  • Place of Presentation: 中部大学，愛知
  • Year and Date: 2014-09-08
• [Presentation] 1.5サイクル赤外パルスが駆動する超高速電荷ダイナミクス；電子強誘電体(TMTTF)2AsF6 II (2014)
  • Author(s): 寒河江悠途，石川貴悠，内藤陽太，川上洋平，伊藤弘毅，山本薫，薬師久弥，佐々木孝彦，石原純夫，米満賢治，岩井伸一郎
  • Organizer: 日本物理学会2014年秋季大会
  • Place of Presentation: 中部大学，愛知
  • Year and Date: 2014-09-08