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2012 Fiscal Year Annual Research Report

相変化光記録膜材料におけるテラヘルツスイッチング機構の解明と応用

Research Project

Project/Area Number 22340076
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

長谷 宗明  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (40354211)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords光記録 / コヒーレントフォノン / 相変化
Research Abstract

本研究では、光記録膜材料として極めて重要なカルコゲンと呼ばれる化合物(Ge-Sb-Te系物質)における、結晶-アモルファス間の相変化のフェムト秒~ピコ秒実時間の格子ダイナミクスを、ポンプ-プローブ法によるコヒーレントフォノン分光により解明することを目指している。また最終的には、フェムト秒光パルス列による結晶-アモルファス間の相変化制御の可能性を探る予定である。
本年度は、結晶状態のGeTe/Sb2Te3薄膜超格子試料におけるコヒーレントフォノン測定を、フェムト秒レーザー再生増幅器(RegA9000)の出力光(波長800 nm, パルス幅130 fs, 繰り返し100 kHz, 500 mW)を用いて行い、強励起光による1波長型でGeTe/Sb2Te3薄膜超格子試料におけるコヒーレントフォノンの観測に成功した。励起フルエンスの増加に伴い、結晶状態で3.68 THzにあったA1モードの周波数は低エネルギー側にシフトし、17.9 mJ/cm2で3.3 THzまでシフトした。しかし、アモルファス状態ではA1モードの周波数は3.83 THzであるため、これでは相変化が誘起できない。そこで、励起パルスをダブルパルスにして照射したところ、3.3 THzのピーク以外に、3.5 THzのピークが出現した。これは、一部がアモルファス化した可能性を示唆しているが、現在さらに詳細な実験・解析を進めているところである。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Ultrafast Optical Manipulation of Atomic Motions in Multilayer Ge-Sb-Te Phase Change Materials2013

    • Author(s)
      K. Makino, J. Tominaga, A. V. Kolobov, P. Fons, and M. Hase
    • Journal Title

      Web of Conferences

      Volume: 41 Pages: 03007

    • DOI

      10.1051/epjconf/20134103007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 相変化光記録膜材料のコヒーレントフォノン分光と超高速光誘起構造変化2013

    • Author(s)
      長谷宗明, 牧野孝太郎, 富永淳二
    • Journal Title

      日本物理学会誌(最近の研究から)

      Volume: 68 Pages: in press.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polarization Dependent Optical Control of Atomic Arrangement in Multilayer Ge-Sb-Te Phase Change Materials2012

    • Author(s)
      K. Makino, J. Tominaga, A. V. Kolobov, P. Fons, and M. Hase
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett.

      Volume: 101 Pages: 232101

    • DOI

      10.1063/1.4768785

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Ultrafast dynamics of coherent phonons in phase change materials: Evaluation of thermal conductivity2012

    • Author(s)
      Muneaki Hase
    • Organizer
      The 24th Symposium on Phase Change Optical Information Storage
    • Place of Presentation
      ホテルウェルシーズン浜名湖
    • Year and Date
      20121129-20121130
  • [Presentation] Ultrafast Optical Manipulation of Atomic Motions in Multilayer Ge-Sb-Te Phase Change Materials2012

    • Author(s)
      K. Makino, J. Tominaga, A. V. Kolobov, P. Fons, and M. Hase
    • Organizer
      XVIIIth International Conference on Ultrafast Phenomena
    • Place of Presentation
      University of Lausanne, Switzerland
    • Year and Date
      20120708-20120713
  • [Presentation] Ultrafast dynamics and coherent control of phase changes in Ge-Sb-Te materials2012

    • Author(s)
      Muneaki Hase
    • Organizer
      2012 MRS Spring Meeting
    • Place of Presentation
      Moscone West Convention Center, USA
    • Year and Date
      20120409-20120413
    • Invited
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://bukko.bk.tsukuba.ac.jp/~mhase/indexJ.html

URL: 

Published: 2014-07-24  

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