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2009 Fiscal Year Annual Research Report

新奇な電荷軌道状態を持つ遷移金属化合物の電子構造と光新機能の開発

Research Project

Project/Area Number 09J07913
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

田久保 耕  Waseda University, 理工学術院, 特別研究員(PD)

Keywords遷移金属酸化物 / 電子状態 / 光誘起相転移
Research Abstract

本研究の目的は、遷移金属化合物の示す様々な新奇物性の発現機構を解明し、軌道やスピンの自由度を生かした遷移金属化合物の新材料・新機能開発に貢献することである。本年度の研究では特に遷移金属化合物に超高速でおこる光誘起相転移現象に注目した。この光誘起相転移現象のダイナミクスを測定するために、フェムト秒ポンププローブ反射率測定装置を開発するところから研究を始めた。まず、フェムト秒チタンサファイアレーザーと、遅延時間を調整する可変光路ステージを組み合わせて、フェムト秒時間スケールで反射率時間変化を測定できる装置を立ち上げた。レーザーの繰り返しと反射率測定を同期させるために、ロックインアンプを用い、フォトダイオードから出てくる信号とノイズを切り分けるように装置を改良した。この開発した測定系を用いてBaV_<10>O_<15>の光誘起ダイナミクスの研究を行った。BaV_<10>O_<15>はT_s=123Kで構造相転移をすると共に金属状態から絶縁体状態へ転移することが知られている。BaV_<10>O_<15>の低温相においてフェムト秒パルス光で励起すると、1.6eV(E//b)の光学反射率はポンプ光の励起強度によらず光照射直後(t<2ps)は一旦減少する。しかし、その後の時間変化では、励起強度が中間程度(~0.90mJ/cm^2)では増大するのに対して、励起強度が強い領域(>1.3mJ/cm^2)では反射率がさらに減少することが分かった。この変化は光照射によって温度変化では現れない新しい相が出現した可能性を示唆している。その後、また、MnV_2O_4とRTiO_3の軌道状態の研究なども行った。

  • Research Products

    (9 results)

All 2010 2009

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

  • [Journal Article] Photo-induced In-gap States in SrTiO_3 probed by photoemission spectroscopy under ultraviolet illumination2010

    • Author(s)
      T.Mizokawa, N.Takaiwa, Y.Fujiwara, T.Iida, K.Takubo, J.-Y.Son, T.Ishikawa, M.Itoh, M.Takesada
    • Journal Title

      Journal of Physical Society of Japan 79

      Pages: 044703-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electronic structure study of triangular lattices in FeGa_2S_4, Fe_2Ga_2S_5, and NiGa_2S_4 : Photoemission spectroscopy and Hartree-Fock calculations2009

    • Author(s)
      K.Takubo, T.Mizokawa, Y.Nambu, S.Nakatsuji
    • Journal Title

      Physical Review B 79

      Pages: 134422-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Excitonic Insulator State in Ta_2NiSe_5 Probed by Photoemission Spectroscopy2009

    • Author(s)
      Y.Wakisaka, T.Sudayama, K.Takubo, T.Mizokawa, M.Arita, H.Namatame, M.Taniguchi, N.Katayama, M.Nohara, H.Takagi
    • Journal Title

      Physical Review Letter 103

      Pages: 026402-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bulk-sensitive photoemission study of ACu_3Ru_4O_<12>(A=Ca, Na, and La)with heavy-fermion behavior2009

    • Author(s)
      T.Sudayama, Y.Wakisaka, K.Takubo, T.Mizokawa, W.Kobayashi, I.Terasaki, S.Tanaka, Y.Maeno, M.Arita, H.Namatame, M.Taniguchi
    • Journal Title

      Physical Review B 80

      Pages: 075113-1-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Metallic versus insulating behavior in the A-site ordered perovskite oxides ACu_3Co_4O_<12>(A=Ca and Y)controlled by Mott and Zhang-Rice physics2009

    • Author(s)
      T.Mizokawa, Y.Morita, T.Sudayama, K.Takubo, I.Yamada, M.Azuma, M.Takano, Y.Shimakawa
    • Journal Title

      Physical Review B 80

      Pages: 125105-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Neck-collapsing-type Lifshitz transition induced by orbital symmetry breaking in lightly hole doped t_<2g> bands2009

    • Author(s)
      K.Ikedo, Y.Wakisaka, S.Hirata, K.Takubo, T.Mizokawa
    • Journal Title

      Journal of Physical Society of Japan 78

      Pages: 063707-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] MnV_2O_4の光学スペクトルと軌道整列2010

    • Author(s)
      田久保耕, 神崎達也, 梶田倫正, 窪田遼, 鈴木健士, 勝藤拓郎
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス
    • Year and Date
      2010-03-21
  • [Presentation] ペロブスカイト型RTiO_3における磁性と高温格子異常2009

    • Author(s)
      田久保耕, 紫牟田雅之, 金廷恩, 加藤健一, 高田昌樹, 勝藤拓郎
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本大学黒髪キャンパス
    • Year and Date
      2009-09-25
  • [Presentation] Electronic structure of spin-disordered triangular-lattice systems : NiGa_2S_4 and FeGa_2S_42009

    • Author(s)
      K.Takubo, T.Mizokawa, Y.Nambu, S.Nakatsuji
    • Organizer
      EURO-JAPAN FRUSTRATION 2009
    • Place of Presentation
      ENS Lyon, France
    • Year and Date
      2009-05-12

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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