2024 Fiscal Year Annual Research Report
Study in the successive transition of the charge-ordering phase in electron ferroelectrics
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23K23210
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
池田 直 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (00222894)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 達生 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (10222259)
沖本 洋一 東京科学大学, 理学院, 准教授 (50356705)
藤原 孝将 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光量子科学研究所 放射光科学研究センター, 主任研究員 (50847150)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 電子強誘電体 / ElectronicFerroelectrics / LuFe2O4 / YbFe2O4 / YFe2O4 / RFe2O4 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
常温で電子強誘電性を示す、三角格子希土類複電荷鉄酸化物RFe2O4の、単結晶合成、単結晶薄膜合成を進め、電気分極を持つ集団電子構造の特性を、以下のように解析を行った。THz電磁波に暴露されたとしても、電気分極を持つ電子集団はそれを壊さずpsecより早い時間スケールで、電気分極を形成したままTHz電磁波に応答することを見出した。この電気分極の応答時間スケールを探るため、極短時間の可視光レーザーパルス応答に動悸した時間分解放射光回折実験を行い、fsecスケールの電気分極応答を確認した。この応答の素過程は、電子間相互作用によるする分極秩序の安定化と、フォノンによる相互作用の、に系統で伝搬することを見出した。
さらに300K付近という非磁性相において、異常に大きな磁歪効果を見出した。そこではスピンゆらぎの消長と結合した電気分極ドメインの発達が存在し、それに伴い、格子歪が相関して応答する、という理論モデルを構築した。この現象を確かめるべく、磁場中放射光回折実験と磁場中中性子回折実験を行った。それらから、非磁性相において磁場印加にともないスプンゆらぎの減少をしめす時期散漫散乱の消失過程を確認した。これに伴う電荷秩序と格子構造の変調について、さらなる測定と解析を進めている。この現象は「非磁性相の磁歪」という全く新規な現象であり、さらに常温でその巨大効果が現れることから、電子強誘電体の新しい物性と考えられる。
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[Presentation] Ultrafast control of ferroelectric anisotropy at room temperature in LuFe2O42024
Author(s)
Shinichiro Iwai , Hitotake Itoh, Ryusei Minakami, Yohei Kawakami, Tatsuya Amano, Hongwu Yu, Yoichi Okimoto, Akito KImura, Kosuke Fujiwara, Yukimasa Fukada, Naosi Ikeda
Organizer
APS March Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] 非線形光学応答から見た電子強誘電体YFe2O4の磁場により電気分極の反転2024
Author(s)
于洪武, 王笑朴, 石川忠彦, 腰原伸也, 深田幸正, 朴規相, 矢野優太, 木村彰杜, 池田直, 藤原孝将, 沖本洋一
Organizer
日本物理学会2024年春季大会
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[Presentation] 時間分解X線回折による電子強誘電体YbFe2O4薄膜の格子-電荷秩序相関ダイナミクス2024
Author(s)
深谷亮, Le Thi My Nguyen, 那須美沙都, 藤井憂羽葉, 藤永葉名, 于洪武, 中尾裕則, 野澤俊介, 足立伸一, 藤原孝将, 藤井達生, 池田直, 沖本洋一
Organizer
日本物理学会 第79回年次大会
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[Presentation] 電子強誘電体LuFe2O4が示す巨大テラヘルツ応答2024
Author(s)
伊藤弘毅, 水上龍星, 于洪武, 鶴岡稜平, 進藤尚由己, 川上洋平, 腰原伸也, 藤原孝将, 池田直, 沖本洋一, 岩井伸一郎
Organizer
日本物理学会 第79回年次大会
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[Presentation] LuFe2O4における強誘電分極の異方性とテラヘルツ変調2024
Author(s)
鶴岡稜平, 進藤尚由己, 天野辰哉, 川上洋平, 伊藤弘毅, 干洪武, 腰原伸也, 藤原孝将, 池田直, 沖本洋一, 岩井伸一郎
Organizer
日本物理学会 第79回年次大会
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[Presentation] 非線形光学及びX線から見た電子強誘電体LuFe2O4の分極反転メカニズム2024
Author(s)
于洪武, 矢野佑太, 朴規相, 松田里佳子, 沖本洋一, 王笑朴, 深田幸正, 藤原孝将, 中尾裕則, 深谷亮, 池田直
Organizer
日本物理学会 第79回年次大会
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