インパルス応答関数の実時間測定による構造相転移ダイナミクスの検討

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10640359
• Research Institution: HOKKAIDO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 辻見 裕史 北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (20113673)
• Keywords: 水素結合系強誘電体 / 燐酸ニ水素カリウム / KDP / 構造相転移 / 時間分解スペクトロスコピー / インパルス応答関数

Research Abstract

本研究は、典型的な水素結合系強誘電体である燐酸ニ水素カリウム(KDP)の構造相転移機構がソフトモードで特徴づけられる変位型であるのか、あるいは緩和モードで特徴づけられる秩序・無秩序型であるのかを明らかにすることを目的としたものである。この目的のため、超短パルスレーザー光を衝撃力として試料に加え、そのインパルス応答関数を実時間で計測することにより、ラマン散乱で観測されている強誘電性セントラルモードが過減衰ソフトモードなのか、あるいは緩和モードなのかを決定しようとしている。
前年度は130フェムト秒のパルス幅を持つレーザーで実験を開始し、強誘電性セントラルモードを励起することに成功したが、パルス幅が広いことが要因となり構造相転移機構に関しては確定的なことが言えないという結論を得た。本年度はパルス幅80フェムト秒のパルスレーザー光を作るためのシステムを構築したので、これを用いて実験を行っている。その結果、波数が4100cm^<-1>のインパルス応答関数が約150フェムト秒にピークを持つというデータが得られた。もしこれが事実だとすると、励起した強誘電性セントラルモードが慣性を持つ事になり、過減衰ソルトモードであると確認でき、KDPの構造相転移機構が変位型であると結論できる。現在、データの再現性の確認を兼ねて強誘電性セントラルモードの波数依存性(小波数領域ではポラリトンとなる)を測定しているところで、最終結論を出すにはなお時間が必要である。

Research Products

• [Publications] S.Yoshioka: "The B_2 Polariton Mode in kDP Studied by Impulsine Stimulated Raman Scattering"J. Phys . Soc. Jpn. 67. 2178-2181 (1998)
• [Publications] S.Yoshioka: "High frequency dielectric constant of KH_2 PO_4 determined by polariton dispersion relation"Physica B. 263-264. 829-831 (1999)
• [Publications] S.Yoshioka: "Impulsine Stimulated Raman Scattering Study of kDP : Observation of B_2 Soft Polariton Mode"Ferroelectrics. 217. 35-41 (1998)