光誘起相転移ダイナミクスの外場制御

• Project/Area Number: 14740188
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 石川 忠彦 東京工業大学, 火山流体研究センター, 助手 (70313327)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2003: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2002: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
• Keywords: 量子常誘電性 / 光誘起現象 / 外場制御

Research Abstract

昨年度に引き続き量子常誘電体SrTiO_3を対象として研究を行った。この物質において最近注目されている現象に、紫外光励起による誘電率増大がある。このメカニズムの解明の為に、光伝導現象という違った角度から研究を行っている。
昨年度までの成果より、この物質での光伝導現象が非常に大きなものであり、かつ量子常誘電性と密接に絡んでいる事がわかってきた。本年度は、引き続き磁気輸送特性を測定し、特にキャリア数、移動度の分離、及び磁気抵抗効果の測定を通して、光励起キャリアの性質を明確に理解する事に努めた。これとあわせて、本来のテーマである「外場制御」の試みとして、光伝導及び誘電率測定の圧力依存性を測定する事を試みた。
特に磁気輸送特性の測定において酸素同位体置換効果、及びその再置換効果を調べ、磁気抵抗効果の大きさと物質の誘電性の間に非常に再現性の良い関係を見出し、キャリアの移動度が量子揺らぎによって増強されている可能性があることが判明した。この事について、誘電体関連の欧州における国際会議に出席し発表を行った。また、現在論文を一報投稿中である。
圧力依存性の測定に関しては、昨年度の予備的測定の結果、装置の改良の必要性が生じた為、それを行った。この為、現在も測定が続行中である。圧力印加により量子揺らぎが抑えられ、強誘電性が発現することが知られているので、同一試料における測定で量子揺らぎの大きさとの関連がわかる点で期待をしている。