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2009 Fiscal Year Annual Research Report

テラヘルツ超高速分光法による光誘起伝導制御の研究

Research Project

Project/Area Number 20340069
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

岩井 伸一郎  Tohoku University, 大学院・理学研究科, 教授 (60356524)

Keywords強相関電子系 / 光誘起相転移 / 超高速分光 / テラヘルツ分光 / 有機伝導体 / 遷移金属酸化物
Research Abstract

本研究では、広帯域(0.1-30THz)のテラヘルツ時間分解分光によって、光生成した電子状態や格子の状態を明らかにする。特に、光誘起絶縁体-金属転移における光誘起金属状態の局在と非局在の狭間にある特異な電子状態の性質や、<100cm^<-1>の低周波格子振動の役割を、テラヘルツ領域の広帯域過渡スペクトル測定により解明する。平成21年度は、新規レーザーシステム(パルス幅25fs)の導入を完了し、それを用いたテラヘルツプローブ光の広帯域化を行った。THz光の発生、検出素子として、ZnTe,GaP,GaSe,DASTなど非線形光学結晶の種類と厚さをかえることによって検出帯域の変化を調べ、15THzまで(従来は、3THz)発生、検出が可能となった。この光源を用いたデモンストレーションとして、電荷秩序による強誘電性を示す二次元有機伝導体α-(ET)_2I_3の近赤外励起-THzプローブ分光を行った。その結果、10-20psの時間スケールにおいて、光誘起金属化によっていったん閉じた電荷秩序ギャップが、再びあいていく様子を捉えることができた。更に、スピン液体状態を示すことで知られる有機ダイマーモット絶縁体において、電荷ガラス状態の揺らぎを反映した、低波数フォノンのモーショナルナローイングを観測することに成功した。また、新しい対象として、強誘電-電荷秩序を示すLuFe_2O_4のテラヘルツ分光をおこない、定常THzスペクトルの温度依存性を詳細に測定し、磁気転移と関係したTHz応答を初めて観測した。次年度に行うTHz励起実験のための準備として、高強度THz光の発生を行った。

  • Research Products

    (26 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (16 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Terahertz responses of the high-temperature metallic phase and photoinduced metallic state in the ferroelectric charge-ordered organic salt2010

    • Author(s)
      H.Nakaya, K.Itoh, Y.Takahashi, H.Itoh, 2, S.Iwai, S.Saito, K.Yamamoto, K.Yakushi
    • Journal Title

      Phys.Rev.B 81(掲載確定)(in press.)

      Pages: 155111-1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Charge, Lattice, and Spin Dynamics in Photoinduced Phase Transitionsfrom Charge-Order-Insulator to Metal in Quasi-Two-Dimensional Organic Conductors2010

    • Author(s)
      Satoshi Miyashita, Yasuhiro Tanaka, Shinichiro Iwai, Kenji Yonemitsu
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn. 79

      Pages: 034708-1-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] レーザー光照射による有機絶縁体の金属化2010

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Journal Title

      レーザー加工学会誌(掲載確定) 未定(掲載確定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article]2010

    • Author(s)
      Shinichiro Iwai, Hideki Nakaya, Yohei Kawakami
    • Journal Title

      Molecular Electronic and Related Materials-Control amd Probe with Light (ISBN: 978-81-7895-460-8 Editor ; T. Naito), 2 Ultrafast photo-induced insulator to metal transition in layered BEDT-TTF based salts(Transwolrd Research Network)

      Pages: 37-58

  • [Journal Article] Optical Modulation of Effective On-Site Coulomb Energy for the Mott Transition in an Organic Dimer Insulator2009

    • Author(s)
      Y.Kawakami, S.Iwai, T.Fukatsu, M.Miura, N.Yoneyama, T.Sasaki, N.Kobayashi
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett. 103

      Pages: 066403-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ultrafast terahertz response driven by photo-induced insulator to metal transition in layered organic salt2009

    • Author(s)
      H.Nakaya, Y.Takahasgi, S.Iwai, K.Yamamoto, K.Yakushi, S.Saito
    • Journal Title

      Springer Series in Chem.Phys.92. Ultrafast Phenomena XVI 92

      Pages: 173-175

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photo-induced macroscopic oscillation between insulator and metal in la yered organic Mott insulator2009

    • Author(s)
      Y.Kawakami, S.Iwai, N.Yoneyama, T.Sasaki, N.Kobayashi
    • Journal Title

      Springer Series in Chem.Phys.92. Ultrafast Phenomena XVI 92

      Pages: 176-178

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ultrafast terahertz response of photo-induced insulator to metal transition in charge ordered organic conductor α-(BEDT-TTF)_2I_32009

    • Author(s)
      H.Nakaya, Y.Takahashi, S.Iwai, K.Yamamoto, K.Yakushi, S.Saito
    • Journal Title

      J.Phys.: Conf.Ser. 148

      Pages: 11-15、012039

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 有機絶縁体を光で金属に変える新手法の開発2009

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Journal Title

      技術総合誌OHM2009年12月号 12

      Pages: 8-9

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] κ-(BEDT-TTF)_2Cu_2(CN)_3のテラヘルツ分光 ; 高速電荷揺らぎによるフォノン異常2010

    • Author(s)
      伊藤桂介, 中屋秀貴, 川上洋平, 伊藤弘毅, 岩井伸一郎, 斉藤伸吾, 米山直樹, 佐々木孝彦, 小林典男
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2010-03-22
  • [Presentation] 二次元有機伝導体における光誘起相転移の赤外10fs分光I2010

    • Author(s)
      深津猛, 川上洋平, 中屋秀貴, 伊藤弘毅, 岩井伸一郎, 米山直樹, 佐々木孝彦, 小林典男, 山本薫, 薬師久弥
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2010-03-21
  • [Presentation] 二次元有機伝導体における光誘起相転移の赤外10fs分光II2010

    • Author(s)
      川上洋平, 深津猛, 中屋秀貴, 伊藤弘毅, 岩井伸一郎, 米山直樹, 佐々木孝彦, 小林典男, 山本薫, 薬師久弥
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2010-03-21
  • [Presentation] 層状鉄酸化物LuFe_2O_4のテラヘルツ分光2010

    • Author(s)
      伊藤弘毅, 伊藤桂介, 中屋秀貴, 岩井伸一郎, 石原純夫, 斎藤伸吾, 赤浜裕士, 早川弘毅, 大石大輔, 神戸高志, 池田直
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2010-03-20
  • [Presentation] 赤外10fsパラメトリック増幅器の開発2010

    • Author(s)
      深津猛, 川上洋平, 中屋秀貴, 伊藤弘毅, 岩井伸一郎, 米山直樹, 佐々木孝彦, 小林典男, 山本薫, 薬師久弥
    • Organizer
      東北大学大学院GP6専攻合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2010-02-16
  • [Presentation] 強誘電性有機伝導体α-(ET)_2I_3における光誘起金属状態2010

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Organizer
      新学術領域研究「分子自由度が拓く新物質科学」第三回領域会議
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2010-01-05
  • [Presentation] 超高速赤外分光で見る光誘起絶縁体-金属転移の初期過程と転移機構2009

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Organizer
      次世代スーパーコンピュータプロジェクト、ナノ分野グランドチャレンジ研究開発 ナノ統合拠点(兼 京大基研研究会)相関電子系における光誘起現象
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-12-11
  • [Presentation] 電子強誘電体における光誘起相転移2009

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Organizer
      分子研研究会(共催CREST)"新規な誘電体最前線-電子と強誘電性-"
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      2009-10-30
  • [Presentation] 二次元有機伝導体における光誘起絶縁体-金属転移2009

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Organizer
      新学術領域研究「分子自由度が拓く新物質科学」第二回領域会議
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-10-06
  • [Presentation] 強相関電子系における光誘起相転移のテラヘルツ分光2009

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Organizer
      日本物理学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2009-09-26
  • [Presentation] LaCoO_3のテラヘルツ分光 ; 定常スペクトルの温度依存性と超高速過渡応答II2009

    • Author(s)
      伊藤桂介, 中屋秀貴, 高橋良幸, 岩井伸一郎, 斎藤伸吾, 石原純夫, 佐々木孝彦, 山田重樹, 有馬孝尚
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2009-09-26
  • [Presentation] MX-Ladder型白金錯体における光励起状態の超高速ダイナミクス2009

    • Author(s)
      三浦雅樹, 深津猛, 川上洋平, 岩井伸一郎, 佐々木孝彦, 川上大輔, 高石慎也, 山下正廣
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2009-09-25
  • [Presentation] Optical control of effective on-site Coulomb repulsion in organic dimer Mott insulator2009

    • Author(s)
      Y.Kawakami, S.Iwai, T.Fukatsu, M.Miura, N.Yoneyama, T.Sasaki, N.Kobayashi
    • Organizer
      The 8th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets
    • Place of Presentation
      ニセコ
    • Year and Date
      2009-09-13
  • [Presentation] Ultrafast Optical Switching from Insulator to Metal in Low-Dimensional Organic Conductors as studied by THz & mid-IR Spectroscopy2009

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Organizer
      Japanese -Europe Joint Workshop (ISAOP-9 symposium)
    • Place of Presentation
      アイルランド、シャノン
    • Year and Date
      2009-09-03
  • [Presentation] 有機伝導体における光誘起相転移の超高速分光と次世代放射光への期待2009

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Organizer
      ERLサイエンスワークショップ
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2009-07-09
  • [Presentation] α-(ET)_2I_3における光誘起相転移と超高速テラヘルツ応答2009

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Organizer
      基研研究会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-07-02
  • [Remarks]

    • URL

      http://femto.phys.tohoku.ac.jp/

URL: 

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

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