2015 Fiscal Year Research-status Report
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26400350
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
岡 隆史 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 研究員 (50421847)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 非平衡物理 / 電子系 / スピン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の査読論文の掲載は８本であった。
(a-1) 電子格子結合：
強い電場によって駆動された電子系の長時間での振る舞いを理解するために電子･フォノン結合によって安定化される定常状態の定式化を昨年度より行った。これはニューヨーク大学のA. Mitraおよび、学生のH. Dehghaniとの共同研究であり、２０１５年度に成果がPRB誌に出版された。特に電子が外部から照射されたレーザー光によって励起され、かつ、１体スペクトルがトポロジカルに非自明な状態にあるとき、フロッケ・トポロジカル絶縁体の非平衡定常状態として重要な問題である。また、関連する論文をM.A. Sentefらスタンフォード大学のグループと共同でNat. Com.誌に発表した。
(a-2) 磁性、スピン流の光制御：
レーザーを磁性体に照射することで新たな量子多体状態を実現する方法を探ることも本課題の目標である。特にマルチフェロ物質ではスピン自由度を電場を使って直接制御できるので、様々な応用が可能である。この目標に向け、佐藤（茨城大学）、高𠮷（ジュネーブ大学）とともに量子スピン模型の解析を行い、光によるスピン流生成についての結果を投稿した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
２０１５年度には東京大学からドイツのマックスプランク研究所（PKS, CPｆS）、および、大阪大学理学系研究科（招へい研究員）へ異動となり、従来の研究に加えて新たな研究の方向性を模索中である。特にメタマテリアル増強を用いたレーザー･物質制御に大いに興味を持っている。
(a-1) 電子格子結合：ここ２年の研究でマスター方程式を通じたフォノン緩和は大変有効な研究手法であることが分かった。特にフロッケ状態の非平衡定常状態の計算においては現在最強の手法といえる。一方、電子相関がある場合にはグリーン関数法との併用が不可欠であり、これが今後の課題となる。
(a-2) 磁性の光制御：現在は「超高速スピントロニクス」の黎明期にある。量子磁性体をレーザーで制御する可能性について理論的に調べたが、特にマルチフェロ物質とプラチナ電極の界面は大変有望な組み合わせであることが理論的に分かった。ピコ秒単位で制御できるスピンカレントの生成について今後実験グループとの協力が必要となる。また、上記の２テーマを横断する話題として、昨年度より前野（京大）らと共同研究を行ってきたCa2RuO4の電場下の非線形伝導現象についての理論解析も成果をあげており近く論文を投稿予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は時間変動する磁場中の電子状態、スピン状態についての研究、そして、散逸のある量子系の定常電流状態に注目した理論を構築する。特に振動磁場中の電子系の問題は最近実験的技術の進展の著しいTHz領域のメタマテリアルを用いた実現が有力である。実験での検証することも目標に理論予測を立てていく予定である。
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| Causes of Carryover |
当初は海外における研究会での発表のための旅費として使用する予定であったが、研究会への参加を見合わせたため次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
強相関電子系の非平衡状態に関する研究会へ参加するための旅費として使用していく。
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[Journal Article] Tunneling breakdown of a strongly correlated insulating state in VO2 induced by intense multiterahertz excitation2015
Author(s)
Bernhard Mayer, Christian Schmidt, Alexander Grupp, Johannes Bühler, Jannis Oelmann, Robert E Marvel, RF Haglund Jr, Takashi Oka, Daniele Brida, Alfred Leitenstorfer, Alexej Pashkin
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 91
Pages: 235113
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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