2018 Fiscal Year Annual Research Report
Broadband single-shot spectroscopy: visualization of nonlinear optical responses under extremely driving fields
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16H04001
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
武田 淳 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60202165)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
南 康夫 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 特任准教授 (60578368)
片山 郁文 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80432532)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | シングルショット / フェムト秒 / 相変化材料 / テラヘルツ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、応募者が独自に開発した時間・周波数2次元シングルショット分光技術に高強度・広帯域テラヘルツ（THz）波発生・検出系を組み込み、超広帯域シングルショット分光法を構築する。完成した分光技術を駆使して、極限励起・限界駆動下における電子・格子結合や伝導電子・局在電子の非線形光学応答のダイナミクスを明らかにする。
最終年度である本年は、超イオン伝導体βアルミナを対象に、電子よりはるかに重いイオンを高強度テラヘルツ波により伝導させることを目指した。その結果、高強度テラヘルツ波照射により振動モード強度が非線形的に消失し、それとともにマクロな電流が流れることを見出した。また、実空間でのイオンの運動をシミュレーションすることにより、高強度テラヘルツ波照射下ではサブピコ秒オーダーでイオンが移動していることが分かった。
一方、物質の非線形光学応答を可視からテラヘルツ領域まで計測可能なエシェロンベースのシングルショット光・テラヘルツカー効果分光系を構築し、典型的な有機媒質の非線形光学応答とコヒーレント分子振動を可視化することに成功した。また、相変化材料においては、光と走査トンネル顕微鏡（STM）を組み合わせ、STMの探針-試料間に光パルスを入射することでナノスケールでののアモルファス化を誘起し、トンネル分光を通してその局所的な構造変化を調べた。その結果、ある閾値以上の光照射により、ナノスケールで光誘起アモルファス化が生じることを見出した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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