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2010 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  東北大学, 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。昨年度まで、研究を進めてきた、電子強誘電性物質である二次元有機伝導体α-(ET)_2I_3に加え、同じく電子強誘電性を示す、層状鉄酸化物LuFe_2O_4や、リラクサー強誘電性を示すダイマーモット絶縁体K-(ET)_2Cu_2(CN)_3についても、近赤外励起-THzプローブ実験を行った。i)LuFe_2O_4においては、強誘電性の起源である電荷秩序の光融解とその回復のダイナミクスを、励起強度や温度を変えながら測定した。層内の電荷秩序は、光融解後数ps程度の短時間で回復するのに対し、層間の電荷秩序は、100ps程度の比較的長い時間を要する。また、ii)k-(ET)_2Cu_2(CN)_3においては、リラクサー的な誘電異常の起源である、ダイマー内の双極子の集団的な励起が、~1THz領域に存在することを発見した。さらに、近赤外光励起によって、この集団励起によるTHz応答が増大することを見出した。この結果は、これまでに報告してきた電荷秩序、強誘電性の光融解とは逆の過程、すなわち、強誘電性揺らぎの光照射による増大を意味する。ダイマーモット絶縁体では、ダイマーモット相と電荷秩序相が競合していることを考慮すると、ダイマーモット相の光融解によって、強誘電性揺らぎの起源である電荷秩序がより安定化していると考えられる。

  • Research Products

    (40 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (32 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Ultrafast IR and THz spectroscopy of photoinduced insulator to metal transition in highly correlated organic system2011

    • Author(s)
      Shinichiro Iwai
    • Journal Title

      J.Lumin.

      Volume: 131 Pages: 409-414

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Motional narrowing of phonon spectrum driven by ultrafast dielectric fluctuation in dimmer Mott insulator2011

    • Author(s)
      K.Itoh, H.Nakaya, Y.Kawakami, T.Fukatsu, H.Itoh. S.Iwai, T.Sasaki, S.Saito
    • Journal Title

      Proceedings of International Conference on Ultrafast Phenomena XVII

      Volume: 17 Pages: 167-169

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic electron molecular vibration (EMV) interference during photoinduced metallization in charge ordered organic salt2011

    • Author(s)
      Kawakami, T.Fukatsu, H.Itoh, S.Iwai, T.Sasaki, K.Yamamoto, Y.Kyuya
    • Journal Title

      Proceedings of International Conference on Ultrafast Phenomena XVII

      Volume: 17 Pages: 170-173

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 光誘起絶縁体-金属転移の超高速電子ダイナミクス2011

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

      固体物理<動的光物性の新展開>特別号

      Volume: 46 Pages: No.11 651-660

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ultrafast meltingofchargeorderinginLuFe2O4 probed by terahertz spectroscopy2011

    • Author(s)
      H.Itoh, K.Itoh, K.Anjyo, H.Nakaya, H.Akahama, D.Ohishi, S.Saito, T.Kambe, S.Ishihara, N.Ikeda, S.Iwai
    • Journal Title

      Journal of Luminescence

      Volume: (未定)(受理済)(出版中)

    • DOI

      doi:10.1016/j.jlumin.2011.12.051

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Early-Stage dynamics of Light-Matter Interaction Leading to the Insulator to metal Transition in a Charge Ordered Organic Crystal2010

    • Author(s)
      Y.Kawakami, T.Fukatsu, Y.Sakurai, H.Unno, H.Itoh, S.Iwai, T.Sasaki, K.Yamamoto, K.Yakushi, K.Yonemitsu
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett

      Volume: 105 Pages: 246402-1-246402-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Terahertz Responses of the High-Temperature Metallic Phase and Photo induced Metallic State in the Ferroelectric Charge-Ordered Organic Salt2010

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

      Phys.Rev.B

      Volume: 81 Pages: 155111-1-155111-5

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Early-Stage Dynamics of Light-matter Interaction Leading to the Insulator to Metal Transition In Organic Correlated Systems2011

    • Author(s)
      S.Iwai
    • Organizer
      16th International Conference on Luminescence (ICL'2011)
    • Place of Presentation
      Ann Arbor, Michigan, USA(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-29
  • [Presentation] Ultrafast Melting Of Charge Ordering In LuFe2O4 Probed By Terahertz Spectroscopy2011

    • Author(s)
      Hirotake Itoh, Keisuke Itoh, Kohei Anjyo, Hideki Nakaya, Shinichiro Iwai, Sumio Ishihara, Shingo Saito, Hiroshi Akahama, Daisuke Ohishi, Takashi Kambe, Naoshi Ikeda
    • Organizer
      16th International Conference on Luminescence (ICL'2011)
    • Place of Presentation
      Ann Arbor, Michigan, USA
    • Year and Date
      2011-06-29
  • [Presentation] Terahertz Time Domain Spectroscopy of Dimer Mott Insulator2011

    • Author(s)
      Keisuke Itoh, Hideki Nakaya, Yohei Kawakami, Takeshi Fukatsu, Hirotake Itoh, Takahiko Sasaki, Shingo Saito, Shinichiro Iwai
    • Organizer
      16th International Conference on Luminescence (ICL'2011)
    • Place of Presentation
      Ann Arbor, Michigan, USA
    • Year and Date
      2011-06-29
  • [Presentation] Coherent Vibrational Dynamics of Photoinduced Mott Transition in Dimer Insulator k-(BEDTTTF)2X2011

    • Author(s)
      Yohei Kawakami, Takeshi Fukatsu, Yohei Sakurai, Hitomi Unno, Hirotake Itoh, Takahiko Sasaki, Kenji Yonemitsu, Shinichiro Iwai
    • Organizer
      16th International Conference on Luminescence (ICL'2011)
    • Place of Presentation
      Ann Arbor, Michigan, USA
    • Year and Date
      2011-06-29
  • [Presentation] ダイマーモット絶縁体k-(ET)_2Cu_2(CN)_3における分極クラスターの光誘起THzダイナミクス2011

    • 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5回領域会議
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      2011-06-09
  • [Presentation] 極超短パルス光で見る、操る、強相関電子系の光誘起相転移2011

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Organizer
      PF研究会「ERLサイエンスワークショップII」
    • Place of Presentation
      KEK研究本館小林ホール(茨城県)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-04-27
  • [Presentation] ダイマーモット絶縁体κ-(BEDT-TTF)_2_Xにおけるコヒーレント分子内振動の超高速変調2011

    • Author(s)
      川上洋平、深津猛、桜井洋平、海野仁美、伊藤弘毅、岩井伸一郎、米山直樹、佐々木孝彦、小林典男
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(発表予定だったが、震災のため中止)
    • Year and Date
      2011-03-25
  • [Presentation] 電荷秩序型絶縁体θ-(BEDT-TTF)_2_RbZn(SCN)_4_の赤外10 fs分光2011

    • Author(s)
      桜井洋平、海野仁美、深津猛、石川貴悠、川上洋平、伊藤弘毅、岩井伸一郎、山本薫、薬師久弥
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(発表予定だったが、震災のため中止)
    • Year and Date
      2011-03-25
  • [Presentation] 一次元ダイマーモット絶縁体ss'-(BEDT-TTF)_2_Icl-2_における励起状態の超高速緩和過程2011

    • Author(s)
      海野仁美、桜井洋平、深津猛、川上洋平、伊藤桂介、伊藤弘毅、岩井伸一郎、佐々木孝彦、谷口弘三
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(発表予定だったが、震災のため中止)
    • Year and Date
      2011-03-25
  • [Presentation] ダイマーモット絶縁体ss'-(BEDT-TTF)_2ICl_2のテラヘルツ時間領域分光2011

    • Author(s)
      伊藤桂介、中屋秀貴、安生皓平、伊藤弘毅、岩井伸一郎、齋藤伸吾、佐々木孝彦、谷口弘三
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(発表予定だったが、震災のため中止)
    • Year and Date
      2011-03-25
  • [Presentation] 有機伝導体における光誘起絶縁体-金属転移の10fs秒ダイナミクス;電荷秩序系とダイマーモット系2011

    • Author(s)
      深津猛、川上洋平、桜井洋平、海野仁美、伊藤弘毅、岩井伸一郎、米山直樹、佐々木孝彦、小林典男
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(発表予定だったが、震災のため中止)
    • Year and Date
      2011-03-25
  • [Presentation] 先端超短パルス光源による光誘起相転移現象の素過程の解明2011

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Organizer
      光誘起相転移プロジェクト合同研究会
    • Place of Presentation
      物質構造研究所(KEK)(茨城県)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-02-12
  • [Presentation] 強相関電子系における光と物質の相互作用の初期過程、10フェムト秒赤外分光で見た光誘起絶縁体-金属転移2011

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Organizer
      「半導体における動的相関電子系の光科学」シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学吉田キャンパス(招待講演)
    • Year and Date
      2011-01-06
  • [Presentation] 二次元有機伝導体における光誘起絶縁体-金属転移;赤外10フェムト秒パルスで見た超高速スナップショット2011

    • 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4回領域会議
    • Place of Presentation
      東京大学小柴ホール
    • Year and Date
      2011-01-05
  • [Presentation] Few optical-cycle ultrafast spectroscopy of strongly correlated electrons in layered molecular conductors2010

    • Author(s)
      S.Iwai
    • Organizer
      Workshop Frontier 2010
    • Place of Presentation
      Ecole des Mines d'Albi-Carmaux, France(招待講演)
    • Year and Date
      2010-12-07
  • [Presentation] BEDT-TTF塩の赤外10フェムト秒分2010

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Organizer
      研究会「相関電子系における電荷秩序と誘電異常;遷移金属酸化物と分子性化合物の最近の展開」
    • Place of Presentation
      青山学院大(東京都)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-11-26
  • [Presentation] 有機伝導体における光誘起相転移の超高速ダイナミクス2010

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Organizer
      理化学研究所
    • Place of Presentation
      加藤分子物性研究室セミナー(埼玉県)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-10-28
  • [Presentation] α-(ET)_2I_3における光誘起相転移」、新学術領域研究「分子自由度による新物質科学の開拓2010

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Organizer
      拡大班会議「α-(ET)_2I_3討論会」
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2010-10-22
  • [Presentation] 有機伝導体の光誘起相転移におけるコヒーレント電子振動と振電相互作用2010

    • Author(s)
      川上洋平、深津猛、桜井洋平、海野仁美、伊藤弘毅、岩井伸一郎、山本薫、薬師久弥
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] 電荷秩序の超高速・テラヘルツ応答2010

    • Author(s)
      岩井伸一郎
    • Organizer
      日本物理学会2010秋季大会シンポジウム「やわらかい電荷秩序の特異な誘電性・伝導性と外場制御」
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(招待講演)
    • Year and Date
      2010-09-23
  • [Presentation] 層状鉄酸化物LuFe2O4の超高速テラヘルツ応答2010

    • Author(s)
      伊藤弘毅、伊藤桂介、中屋秀貴、安生皓平、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2010秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [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III2010

    • Author(s)
      深津猛、川上洋平、桜井洋平、海野仁美、伊藤弘毅、岩井伸一郎、米山直樹、佐々木孝彦、小林典男
    • Organizer
      日本物理学会2010秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [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IV2010

    • Author(s)
      川上洋平、深津猛、桜井洋平、海野仁美、伊藤弘毅、岩井伸一郎、米山直樹、佐々木孝彦、小林典男
    • Organizer
      日本物理学会2010秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] κ-(BEDT-TTF)2Cu2(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II2010

    • Author(s)
      伊藤桂介、中屋秀貴、川上洋平、伊藤弘毅、岩井伸一郎、斎藤伸吾、米山直樹、佐々木孝彦、小林典男
    • Organizer
      日本物理学会2010秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-22
  • [Presentation] Dynamic electron molecular vibration (EMV) interference during photoin duced metallization in charge ordered organic salt2010

    • Author(s)
      Y.Kawakami, T.Fukatsu, H.Itoh, S.Iwai, T.Sasaki, K.Yamamoto, K.Yakushi
    • Organizer
      International Conference on Ultrafast Phenomena (UP'10)
    • Place of Presentation
      Aspen (USA)
    • Year and Date
      2010-07-20
  • [Presentation] Motional narrowing of phonon spectrum driven by ultrafast dielectric fluctuation in dimmer Mott insulator2010

    • Author(s)
      K.Itoh, H.Nakaya, Y.Kawakami, T.Fukatsu, H.Itoh, S.Iwai, T.Sasaki, S.Saito
    • Organizer
      International Conference on Ultrafast Phenomena (UP'10)
    • Place of Presentation
      Aspen (USA)
    • Year and Date
      2010-07-20
  • [Presentation] 10 FEMTOSECOND DYNAMICS OF PHOTOINDUCED INSULATOR TO METAL TRANSITION IN STRONGLY CORRELATED ORGANIC COMPOUNDS2010

    • Author(s)
      S.Iwai
    • Organizer
      International Conference on Excitonic and Photonic Processes in Condensed and Nano Materials (EXCON-10)
    • Place of Presentation
      Brisbane, Australia
    • Year and Date
      2010-07-14
  • [Presentation] OPTICAL MODULATION OF EFFECTIVE ON-SITE COULOMB ENERGY FOR MOTT TEANSITION IN ORGANIC DIMER INSULATOR2010

    • Author(s)
      Y.Kawakami, T.Fukatsu, H.Itoh, S.Iwai, T.Sasaki
    • Organizer
      International Conference on Excitonic and Photonic Processes in Condensed and Nano Materials (EXCON-10)
    • Place of Presentation
      Brisbane, Australia
    • Year and Date
      2010-07-14
  • [Presentation] Ultrafast few-optical-cycle spectroscopy in infrared and THz region of photoinduced insulator to metal transition in layered BEDT-TTF salts2010

    • Author(s)
      S.Iwai
    • Organizer
      nternationa Conference on Science and Technology of Organic Synthetic Metals 2010 (ICSM'10)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2010-07-07
  • [Presentation] Infrared 10 fs spectroscopy of photoinduced insulator to metal transition in layered BEDT-TTF salts2010

    • Author(s)
      Y.Kawakami, T.Fukatsu, H.Itoh, S.iwai, T.Sasaki, K.yamamoto, K.Yakushi
    • Organizer
      International Conference on Science and Technology of Organic Synthetic Metals 2010 (ICSM'10)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2010-07-06
  • [Presentation] THz Spectroscopy of k-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3 ; Motional Narrowing of Phonon Spectrum Driven by Fast Fluctuation of Dimer Dipole2010

    • Author(s)
      K.Itoh, H.Itoh, S.Iwai, T.Sasaki, S.Saito
    • Organizer
      International Conference on Science and Technology of Organic Synthetic Metals 2010 (ICSM'10)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2010-07-06
  • [Presentation] Ultrafast IR and THz Spectroscopy of Photoinduced Insulator to Metal Transition in Highly Correlated Organic System2010

    • Author(s)
      S.Iwai
    • Organizer
      International Conference on Dynamic Processes of Photo-Excited state in Solids 2010 (DPC'10)
    • Place of Presentation
      Argonne National Laboratory, IL, USA(招待講演)
    • Year and Date
      2010-06-25
  • [Remarks]

    • URL

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

URL: 

Published: 2013-06-26  

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