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多バンド系における光誘起幾何学効果と相関電子系の非平衡相転移

Publicly Offered Research

Project AreaNew Frontier in Materials Science Opened by Molecular Degrees of Freedom
Project/Area Number 23110707
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

岡 隆史  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (50421847)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords分子性導体 / 非平衡物理 / レーザー物理 / 相転移 / 強相関電子系 / 非平衡・非線形物理学
Outline of Annual Research Achievements

トポロジカル相転移を光によって引き起こす手法の開拓を目指し、分子性有機物質に着目した研究を行ってきた。申請者の提案した光誘起トポロジカル相転移が世界的にも広く認識され、例えば光学系を用いた実現がNature誌に掲載された(Rechtsman et al. Nature, 496, 196 (2013))。
本年度は(i)モット絶縁体の光励起現象 (Oka PRB 2012), (ii)高温超伝導体の光誘起現象(投稿準備中)をについて解析を行った。同時に、(1)量子磁性体の光誘起トポロジカル相転移(Takayoshi et al. arXiv:2013)、(2)多層型高温超伝導体の転移温度(Nishiguchi et al. arXiv:2012)、(3)乱れた系のレーザー光を用いた電気伝導の制御(Kitagawa et al. PRB 2012)についてまとめた。

強相関系の非平衡現象:有機物質は強相関効果が幅広く現れることが知られている。特に、有機モット絶縁体を取り上げ、レーザーを照射した相関電子系に現れる非平衡電子状態の解析を行い、Oka PRB 86, 075148 (2012)にまとめた。この論文では一次元ハバードモデルの厳密解と量子トンネル理論を組み合わせた手法を開発し、また、得られた知見としては照射するレーザー光のエネルギーによって光キャリア分布の振る舞いが定性的にも異なることをみいだした。
光誘起電気伝導:強力なレーザーを照射した電子系の電気伝導について調べた。系の電気伝導を正確に決めるためには電極との結合による緩和機構を考えた上で、大規模な系で計算を行う必要がある。この目的を達成するため「Floquet+Landauerの方法」という手法を開発し、Dirac電子系の光誘起伝導に応用した(Kitagawa et al. Ann. Phys. (2012))。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Nonlinear doublon production in a Mott insulator: Landau-Dykhne method applied to an integrable model2012

    • Author(s)
      Takashi Oka
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 86 Issue: 7

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.075148

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Repulsion-to-attraction transition in correlated electron systems triggered by a monocycle pulse2012

    • Author(s)
      Naoto Tsuji, Takashi Oka, Hideo Aoki, Philipp Werner
    • Journal Title

      Phys.Rev.B

      Volume: 85 Issue: 15 Pages: 155124-155124

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.155124

    • Related Report
      2012 Annual Research Report 2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photo control of transport properties in a disordered wire: Average conductance, conductance statistics, and time-reversal symmetry2012

    • Author(s)
      Takuya Kitagawa, Takashi Oka, Eugene Demler
    • Journal Title

      Annals of Physics

      Volume: 327 Issue: 7 Pages: 1868-1889

    • DOI

      10.1016/j.aop.2012.02.012

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transport properties of nonequilibrium systems under the application of light : Photoinduced quantum Hall insulators without Landau levels2011

    • Author(s)
      Takuya Kitagawa, Takashi Oka, Arne Brataas, Liang Fu, Eugene Demler
    • Journal Title

      Phys.Rev.B

      Volume: 84 Issue: 23 Pages: 235108-235108

    • DOI

      10.1103/physrevb.84.235108

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamical Band Flipping in Fermionic Lattice Systems : An ac-Field-Driven Change of the Interaction from Repulsive to Attractive2011

    • Author(s)
      Naoto Tsuji, Takashi Oka, Philipp Werner, Hideo Aoki
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett.

      Volume: 106 Issue: 23 Pages: 236401-236401

    • DOI

      10.1103/physrevlett.106.236401

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rapid Thermalization by Baryon Injection in Gauge/Gravity Duality2011

    • Author(s)
      K.Hashimoto, N.Iizuka
    • Journal Title

      Physical Review

      Volume: D84 Issue: 6 Pages: 66005-66005

    • DOI

      10.1103/physrevd.84.066005

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 非平衡理論 ― 物性を中心として2013

    • Author(s)
      岡 隆史
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      広島大学、広島県
    • Year and Date
      2013-03-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 光誘起される 電子系の非平衡量子物理の可能性2013

    • Author(s)
      岡 隆史
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      広島大学、広島県
    • Year and Date
      2013-03-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] モット絶縁体におけるダブロンホロン対の非線形光励起の理論2012

    • Author(s)
      岡隆史
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      関西学院大学、西宮市
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks] Takashi Oka's publication

    • URL

      http://cms.phys.s.u-tokyo.ac.jp/~oka/research.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://cms.phys.s.u-tokyo.ac.jp/~oka

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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