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2011 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロ波顕微鏡を利用したプロトン移動高速光スイッチ開発の基礎

Research Project

Project/Area Number 21654049
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

前田 京剛  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (70183605)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小川 桂一郎  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (50114426)
Keywordsソフトマテリアル / プロトン互変異性 / マイクロ波顕微鏡 / マイクロ波伝導度
Research Abstract

本挑戦的萌芽研究では,プロトン互変異性による物質の物理的・化学的性質に引き起こされる著しい変化を利用して大きな誘電性・導電性の変化を生じさせ,起こせれば,新しいタイプの耐久性に優れたソリッド・ステート高速光スイッチの作製の基礎作りを目標とした。特に,結晶構造解析とも対応させた詳細な研究,特にマイクロ波顕微鏡を用いた局所高周波伝導度測定を併用することにより,以前我々が発見した一次転移のメカニズムを明らかにし(b)さらに劇的な伝導特性・誘電特性を持つ物質を開発し(c)その物性を光で制御することを到達目標とした。
然るに,我々の研究も,前年度末に起こった震災の影響を少なからず受け,さらに加えて,我々の部局特有の事情ではあるが,大規模エアコン工事があり,前後3-4ヶ月研究をストップせざるを得なかった。このため,当初の目標には達しなかったが,以下のように,当初,計画したことを着実に進歩させた。
(1)プロトン移動高速光スイッチの開発を念頭おき,プロトン移動高速光スイッチの候補として,7-ヒドロキシキノリン類の光誘起分子間プロトン移動を検討したところ,低温ガラスマトリックス中で分子間プロトン移動にもとづく可逆的色変化が発現することを見出した.また,化合物によっては,固体中でも光誘起分子間プロトン移動が進行することを見出した.
(2)マイクロ波顕微鏡の作製に着手した。高精度SPMコントローラーを導入し,ヘッド部分の設計を行った。本補助金による研究は本年度で終了であるが,次年度以降も継続し,当初の計画,すなわち,上記新規開発物質の局所伝導度観察,さらには光スイッチ化を成功させたい。

  • Research Products

    (49 results)

All 2012 2011

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (37 results)

  • [Journal Article] Superconducting Fluctuation investigated by THz Conductivity of La_<2-x>Sr-xCuO_4 Thin Films2012

    • Author(s)
      D.Nakamura, et al.
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn.

      Volume: 81 Pages: 044709/1-12

    • DOI

      DOI:10.1143/JPSJ.81.044709

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Co Impurities on Superconductivity of FeSe_<0.4>Te_<0.6> single crystals2012

    • Author(s)
      F.Nabeshima, et al.
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys.

      Volume: 51 Pages: 010102/1-4

    • DOI

      DOI:10.1143/JJAP.51.010102

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Empirical selection rule of substrate materials for iron chalcogenide superconducting thin films2012

    • Author(s)
      M.Hanawa, et al.
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys

      Volume: 51 Pages: 010104/1-6

    • DOI

      DOI:10.1143/JJAP.51.010104

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microwave surface impedance measurements of LiFeAs single crystals2011

    • Author(s)
      Y. Imai, H. Takahashi, K. Kitagawa, K. Matsubayashi, N. Nakai, Y. Nagai, Y. Uwatoko, M. Machida, A. Maeda
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn

      Volume: 80 Pages: 013704/1-4

    • DOI

      DOI:10.1143/JPSJ.80.013704

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mobility analysis of FeTe thin films2011

    • Author(s)
      I. Tsukada, M. Hanawa, Seiki Komiya, A. Ichinose, T. Akiike, Y. Imai, A. Maeda
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn

      Volume: 80 Pages: 023712/1-4

    • DOI

      DOI:10.1016/j.physc.2011.05.012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anomalous temperature dependence of the superfluid density caused by a dirty-to-clean crossover in superconducting FeSe_<0.4>Te_<0.6> single crystals2011

    • Author(s)
      H.Takahashi, et al.
    • Journal Title

      Phys.Rev.B

      Volume: 84 Pages: 132503/1-5

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevB.84.132503

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microwave Surface Impedance Measurements of LiFeAs, LiFe(As,P) and FeSe_<1-x>Te_x Single Crystals2011

    • Author(s)
      Y.Imai, et al.
    • Journal Title

      Physica C

      Volume: 471 Pages: 630-633

    • DOI

      DOI:10.1016/j.physc.2011.05.013

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Terahertz Conductivity Measurement of FeSe_<0.5>Te_<0.5> and Co-doped BaFe_2As_2 Thin Films2011

    • Author(s)
      D.Nakamura, et al.
    • Journal Title

      Physica C

      Volume: 471 Pages: 634-638

    • DOI

      DOI:10.1016/j.physc.2011.05.014

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hall effect of FeTe and Fe(Se_<1-x>Te_x) thin films2011

    • Author(s)
      I.Tsukada, et al.
    • Journal Title

      Physica C

      Volume: 471 Pages: 625-629

    • DOI

      DOI:10.1016/j.physc.2011.05.012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Epitaxial growth of FeSe0.5Te0.5 thin films on CaF_2 substrates with high critical current density2011

    • Author(s)
      I.Tsukada, et al.
    • Journal Title

      Appl.Phys.Express

      Volume: 4 Pages: 063101/1-3

    • DOI

      DOI:10.1143/APEX.4.053101

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Substrate dependence of structural and transport properties in FeSe_<0.5>Te_<0.5> thin films2011

    • Author(s)
      M.Hanawa, et al.
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys

      Volume: 50 Pages: 053101/1-9

    • DOI

      DOI:10.1143/JJAP.50.053101

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 鉄系超伝導体研究の現状2011

    • Author(s)
      前田京剛, 他
    • Journal Title

      個体物理

      Volume: 46 Pages: 453-477

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 7-ヒドロキシキノリン類のプロトン移動フォトクロミズム2012

    • Author(s)
      酒井正史
    • Organizer
      日本化学会第92春季年回
    • Place of Presentation
      慶応大学日吉キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-27
  • [Presentation] マイクロ波表面インピーダンスの磁場中測定によるLiFe(As,P)単結晶の磁束フローと磁束コア内の電子状態2012

    • Author(s)
      岡田達典
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学西宮上ケ原キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-24
  • [Presentation] BaFe_2(As,P)_2薄膜のテラヘルツ伝導度測定2012

    • Author(s)
      鍋島冬樹
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学西宮上ケ原キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-24
  • [Presentation] SrFe_2(As,P)_2単結晶のマイクロ波表面インピーダンス測定2012

    • Author(s)
      高橋英幸
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学西宮上ケ原キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-24
  • [Presentation] LiFe(As,P)単結晶の磁場中マイクロ波表面インピーダンス測定2012

    • Author(s)
      岡田達典
    • Organizer
      2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-17
  • [Presentation] 磁場侵入長・フラックスフローからみたSrFe_2(As,P)_2の超伝導ギャップ構造2012

    • Author(s)
      前田京剛
    • Organizer
      2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-17
  • [Presentation] 酸化物およびフッ化物基板上に作製したFeSe_<1-x>Te_x薄膜の超伝導特性2012

    • Author(s)
      今井良宗
    • Organizer
      2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] Fe系11型薄膜の基板界面における反応2012

    • Author(s)
      一瀬中
    • Organizer
      2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-16
  • [Presentation] Microwave Surface Impedance Measurements of SrFe_2(As,P)_2 Single Crystals2012

    • Author(s)
      H.Takahashi
    • Organizer
      American Physical Society, March Meeting 2012
    • Place of Presentation
      Boston Convention Center, Boston, USA.
    • Year and Date
      2012-02-28
  • [Presentation] Dynamics of superfluids and quasiparticles in iron-based superconductors investigated by microwave to terahertz conductivity measurements2012

    • Author(s)
      Y.Imai
    • Organizer
      The 4th GCOE International Symposium on "Weaving Science Web beyond Particle-Matter Hierarchy"
    • Place of Presentation
      Tohoku Univ., Japan(invited)
    • Year and Date
      2012-02-20
  • [Presentation] 磁場中マイクロ波表面インピーダンス測定によるLiFeAs単結晶の磁束フロー抵抗と磁束コア内電子状態2011

    • Author(s)
      岡田達典
    • Organizer
      第19回渦糸物理国内会議
    • Place of Presentation
      物質材料研究機構,つくば
    • Year and Date
      2011-12-08
  • [Presentation] Co doping effects on superconductivity of FeSe_<0.4>Te_<0.6> singule crystals2011

    • Author(s)
      F.Nabeshima
    • Organizer
      24th International Symposium on Superconductivity
    • Place of Presentation
      Tower Hall Funabori, Tokyo
    • Year and Date
      2011-10-25
  • [Presentation] Microwave surface impedance measurements of LiFeAs single crystal under inite magnetic fields2011

    • Author(s)
      T.Okada
    • Organizer
      24th International Symposium on Superconductivity
    • Place of Presentation
      Tower Hall Funabori, Tokyo
    • Year and Date
      2011-10-25
  • [Presentation] テラヘルツ伝導度からみたBa(Fe_<1-x>Co_x)_2As_2の準粒子ダイナミクス2011

    • Author(s)
      今井良宗
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-24
  • [Presentation] 補償したトポロジカル絶縁体の輸送特性2011

    • Author(s)
      吉中泰輝
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-24
  • [Presentation] 磁場中マイクロ波表面インピーダンス測定によるLiFeAs単結晶の磁束フロー2011

    • Author(s)
      岡田達典
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-24
  • [Presentation] 11系FeSe_<1-x>Te_xと111系LiFeAsにおける準粒子散乱と超流体密度の温度依存性の関係2011

    • Author(s)
      高橋英幸
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-23
  • [Presentation] FeSe_<0.4>Te_<0.6>単結晶のCo置換効果2011

    • Author(s)
      鍋島冬樹
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-23
  • [Presentation] フッ化物基板を用いた鉄カルコゲナイド薄膜の超伝導特性2011

    • Author(s)
      花輪雅史
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-23
  • [Presentation] 超伝導体渦糸ダイナミクスで調べる固体界面摩擦2011

    • Author(s)
      前田京剛
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] FeSe_<1-x>Te_x(0.5<x1)単結晶における伝導、磁化、熱特性と超伝導2011

    • Author(s)
      小宮世紀
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] Ca-Fe-Pt-As単結晶のマイクロ波表面インピーダンス測定2011

    • Author(s)
      今井良宗
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Presentation] 鉄系超伝導体における準粒子散乱と超流体密度の温度依存性の関係2011

    • Author(s)
      前田京剛
    • Organizer
      2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学小白川キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-01
  • [Presentation] 酸化物およびフッ化物基板上に作製したFeSe1-xTex薄膜の基板依存性2011

    • Author(s)
      今井良宗
    • Organizer
      2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学小白川キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-01
  • [Presentation] フッ化物基板上に成長したFe(Se_<1-x>Te_x)薄膜の超伝導2011

    • Author(s)
      塚田一郎
    • Organizer
      2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学小白川キャンパス
    • Year and Date
      2011-08-31
  • [Presentation] 酸化物およびフッ化物基板上のFe11系薄膜の微細構造2011

    • Author(s)
      一瀬中
    • Organizer
      2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学小白川キャンパス
    • Year and Date
      2011-08-31
  • [Presentation] Hall-effect study on multiband nature in FeSe_<1-x>Te_x thin films2011

    • Author(s)
      I.Tsukada
    • Organizer
      26th international conference on Low Temperature Physics
    • Place of Presentation
      Beijing International Convention Center, Beijing, China
    • Year and Date
      2011-08-16
  • [Presentation] Effects of Co Doping on the Transport Behaviors and Superconducting Transition Temperature of FeSe_<0.4>Te_<0.6> single crystals2011

    • Author(s)
      Y.Imai
    • Organizer
      26th international conference on Low Temperature Physics
    • Place of Presentation
      Beijing International Convention Center, Beijing, China
    • Year and Date
      2011-08-16
  • [Presentation] Microwave Surface Impedance Measurements of LiFeAs and FeSe_<0.4>Te_<0.6>2011

    • Author(s)
      H.Takahashi
    • Organizer
      26th international conference on Low Temperature Physics
    • Place of Presentation
      Beijing International Convention Center, Beijing, China
    • Year and Date
      2011-08-16
  • [Presentation] Guiding Principle of Selection of Substrate Material for Iron Chalcogenide Superconducting Thin Films2011

    • Author(s)
      M.Hanawa
    • Organizer
      26th international conference on Low Temperature Physics
    • Place of Presentation
      Beijing International Convention Center, Beijing, China
    • Year and Date
      2011-08-15
  • [Presentation] Evolution of the magnetic, thermodynamic, and transport properties of FeSe_xTe_<1-x> single crystals with increasing Se concentration2011

    • Author(s)
      S.Komiya
    • Organizer
      26th international conference on Low Temperature Physics
    • Place of Presentation
      Beijing International Convention Center, Beijing, China
    • Year and Date
      2011-08-15
  • [Presentation] Transport property of compensated topological insulator, Bi_2Se_32011

    • Author(s)
      R.Kondo
    • Organizer
      26th international conference on Low Temperature Physics
    • Place of Presentation
      Beijing International Convention Center, Beijing, China
    • Year and Date
      2011-08-15
  • [Presentation] THz conductivity measurements of Ba(Fe_<1-x>Co_x)_2As_2 and FeSe_<1-x>Te_x films2011

    • Author(s)
      Y.Imai
    • Organizer
      26th international conference on Low Temperature Physics
    • Place of Presentation
      Beijing International Convention Center, Beijing, China
    • Year and Date
      2011-08-12
  • [Presentation] Superconductivity of Fe-based superconductors investigated by microwave to THz conductivity measurement, and comparison with cuprate superconductors2011

    • Author(s)
      A.Maeda
    • Organizer
      The 13th International Workshop on Vortex Matter in Superconductors
    • Place of Presentation
      Millennium Knickerbocker Hotel, Chicago, USA.(invited)
    • Year and Date
      2011-08-05
  • [Presentation] Superconductivity of Fe-based superconductors investigated by microwave to THz conductivity measurement, and comparison with cuprate superconductors2011

    • Author(s)
      A.Maeda
    • Organizer
      Search for new physics in transition metal compounds by spectroscopies
    • Place of Presentation
      Institute for Materials Research (IMR), Tohoku Univ., japan(invited)
    • Year and Date
      2011-07-30
  • [Presentation] Superconductivity of Fe-based superconductors investigated by microwave to THz conductivity measurement2011

    • Author(s)
      A.Maeda
    • Organizer
      7th International Workshop on Magnetism and Superconductivity at the Nanoscale
    • Place of Presentation
      Hotel Marvel Coma-ruga, Tarragona, Spain(invited)
    • Year and Date
      2011-07-03
  • [Presentation] THz spectroscopy of cuprate superconductors and Fe-based superconductors2011

    • Author(s)
      A.Maeda
    • Organizer
      8th International Conference on New Theories, Discoveries and Applications of Superconductors and Related Materials (NEW3SC-8)
    • Place of Presentation
      J.W.Marriott Hotel Chongqing, Chongqing, China(invited)
    • Year and Date
      2011-06-09

URL: 

Published: 2013-06-26  

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