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スピン・クロスオバー錯体に於ける光誘起磁気相転移とその光制御

研究課題

研究課題/領域番号 11215202
研究種目

特定領域研究(B)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京工業大学

研究代表者

南 不二雄  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30200083)

研究分担者 石川 忠彦  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (70313327)
黒田 隆  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (00272659)
腰原 伸也  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10192056)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
41,200千円 (直接経費: 41,200千円)
2001年度: 20,600千円 (直接経費: 20,600千円)
2000年度: 12,500千円 (直接経費: 12,500千円)
1999年度: 8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
キーワードスピン・クロスオーバー錯体 / 光誘起磁気相転移 / 半磁性半導体 / コヒーレント制御 / スピン・ダイナミックス / 磁気ポーラロン / 吸収スペクトル / 励起子 / スピンクロスオーバー物質群 / フェムト秒光パルス / ファラデー回転 / レーザー分光 / 相転移 / 磁性 / 光誘起
研究概要

スピン状態を高スピン状態と低スピン状態間の転移を安定かつ可逆に起こさせることができる物質系の磁気相転移を光を用いて起こさせ、そのダイナミックスを調べることを目的として研究を行った。特に、このような物質としてスピン・クロスオーバー錯体と半磁性半導体に着目し、これらの系での光誘起磁気相転移およびその光制御の研究を行った。以下に、得られた成果の概要を示す。
(1)スピン・クロスオーバー錯体における光誘起磁気相転移ダイナミックスの研究
光照射下でのFe^<2+>を含むスピン・クロスオーバー錯体の吸収スペクトルおよび磁化率の変化を測定することにより、この系での光誘起磁気相転移の詳細を調べた。その結果、励起強度に依存した閾値特性があること、転移効率が1以上であること、光照射後しばらくはゆっくりした転移であるが、ある時間が経過すると急激に転移しだすことが判明した。また、顕微鏡による直接観察により、この系の光誘起磁気相転移過程においては空間的に相分離が起きていることも見出した。さらに、この光誘起磁気相転移過程が外部磁場により大きく影響を受けることも判明した。
(2)半磁性半導体における光誘起磁気相転移とその光制御に関する研究
Mn^<2+>を含む半磁性半導体中では、励起子のボーア半径内のMn^<2+>の局在スピンが強磁性的に揃った磁気ポーラロンが生成できる。磁気ポーラロンを複数作り、そのスピンの向きを揃えることにより強磁性転移を起こさせることが出来るかを吸収スペクトル及び磁化率の変化を測定することにより調べた。その結果、光を照射すると、Mnスピン系の有効温度が上昇し、その結果として、磁気ポーラロンの形成エネルギーと励起子ゼーマン分裂幅が、共に減少することが判明した。
一方で、入射光を介して、Mnのスピンフリップが見出されており、この系でも、光の角運動量を用いて磁性スピン制御が可能であることを示している。今後は、低繰り返しのレーザーを用い、格子温度を可能な限り下げた中で実験を進める。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] Y.Ogawa, S.Koshihara, K.Koshino, T.Ogawa, C.Urano, H.Takagi: "Dynamic aspect of the photoinduced phase transition in spin-crossover complexes"Phys.Rev.Lett.. 84. 3181-3184 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kuroda, Y.Terai, K.Takita, T.Takamasu, G.Kido, N.Hasegawa, T.Kuroda, F.Minami: "Self-organized quantum dots of diluted magnetic semiconductors Cd_<1-x>Mn_xTe"J.Crystal Growth. 214-215. 140-149 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小川 佳宏, 腰原 伸也, 浦野 千春, 高木 英典: "遷移金属錯体結晶における光誘起相転移現象とそのダイナミクス"日本物理学会誌. 55. 357-359 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kuroda, A.Tatsugawa, F.Minami, S.Seto, S.Kuroda, K.Takaita: "Time-resolved luminescence of high-density magnetic polarons in CdMnTe"Physica E. 10. 344-347 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Koshihara, Y.Ogawa, T.Ishikawa, M.Takesada, A.Oiwa, H.Munekata, T.Komori, J.Yoshino: "Photo-induced phase transition in organic and inorganic materials"Current Applied Physics. 1. 21-27 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kuroda, F.Minami, S.Seto: "Strong Excitation effect of excitonic magnetic polarons in Cd_<1-x>Mn_xTe"Phys.Stat.Sol.(b). 229. 757-760 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ogawa. S. Koshihara. K. Koshino. T. Ogawa. C. Urano. H. Takagi: "Dynamic aspect of the photoinduced phase transition in spin-crossover complexes"Phys. Rev. Lett.. 84. 3181-3184 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Kuroda. Y. Terai. K. Takita. T. Takamasu, G. Kido. N. Hasegawa. T. Kuroda. F. Minami: "Self-organized quantum dots of diluted magnetic semiconductors Cd_<1-x>Mn_xTe"J. Crystal Growth. 214-215. 140-149 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ogawa. S. Koshihara. K. Koshino. C. Urano. H. takagi: "Aspect of the Photoinduced Spin State Transition and its Dynamics in spin-crossover complexes"Mol. Cryst. Liq. Crys.. 345. 173-177 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kuroda. A. Tatsugawa. F. Minami. S. Seto. S. Kuroda. K. Takaita: "Time-resolved luminescence of high-density magnetic polarons in CdMnTe"Physica E. 10. 344-347 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Koshihara. Y. Ogawa. T. Ishikawa. M. Takesada. A. Oiwa. H. Munekata. T. Komori. and J. Yoshino: "Photo-induced phase transition in organic and inorganic materials"Current Applied Physics. 1. 21-27 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kuroda. Y. Hashimoto. F. Minami: "Photo-induced Faraday rotation in GaAs/AlGaAs multiple quantum wells"J. Lumin.. 94-95. 551-554 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Mitsumori. F. Minami: "Transient coherent emission from anisotropic semiconductors studied with phase-locked pulse pairs"J. Lumin.. 94-95. 663-666 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kuroda. F. Minami. S. Seto: "Strong Excitation effect of excitonic magnetic polarons in Cd1-xMnxTe"Phys. Stat. Sol. (b). 229. 757-760 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ogawa, S.Koshihara, Koshino, T.Ogawa, C.Urano, H.Takagi: "Dynamic aspect of the photoinduced phase transition in spin-crossover complexes"Phys.Rev.Lett.. 84. 3181-3184 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kuroda, Y.Terai, K.Takita, T.Takamasu, G.Kido, N.Hasegawa, T.Kuroda, F.Minami: "Self-organized quantum dots of diluted magnetic semiconductors Cd_<1-x>Mn_xTe"J.Crystal Growth. 214-215. 140-149 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 小川 佳宏, 腰原 伸也, 浦野 千春, 高木 英典: "遷移金属錯体結晶における光誘起相転移現象とそのダイナミクス"日本物理学会誌. 55. 357-359 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kuroda, A.Tatsugawa, F.Minami, S.Seto, S.Kuroda, K.Takaita: "Time-resolved luminescence of high-density magnetic polarons in CdMnTe"Physica E. 10. 344-347 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Koshihara, Y.Ogawa, T.Ishikawa, M.Takesada, A.Oiwa, H.Munekata, T.Komori, J.Yoshino: "Photo-induced phase transition in organic and inorganic materials"Current Applied Physics. 1. 21-27 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kuroda, F.Minami, S.Seto: "Strong Excitation effect of exeitonie magnefic polarons in Cd1-xMnxTe"Phys.Stat.Sol.(b). 229. 757-760 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ogawa,S.Koshihara,K.Koshino,T.Ogawa,C.Urano,H.Takagi: "Dynamic aspect of the photoinduced phase transition in spin-crossover complexes"Phys.Rev.Lett.. 84. 3181-3184 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kuroda,Y.Yamauchi,F.Minami: "Spin beats of anisotropic excitons in GaSe"J.Luminescence. 87-89. 213-215 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kuroda,Y.Terai,K.Takita,T.Takamasu,G.Kido,N.Hasegawa,T.Kuroda,F.Minami: "Self-organized quantum dots of diluted magnetic semiconductors Cd_<1-x>Mn_xTe"J.Crystal Growth. 214-215. 140-149 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 小川佳宏,腰原伸也,浦野千春,高木英典: "遷移金属錯体結晶における光誘起相転移現象とそのダイナミクス"日本物理学会誌. 55. 357-359 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] R.Shinohara,H.Akinaga,T.Kuroda,F.Minami: "Lifetime and Spin Relaxation Time Measurements of Micro-Fabricated GaAs Tips"Lifetime and Spin Relaxation Time Measurements of Micro-Fabricated GaAs Tips. 39. 7093-7096 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kuroda,A.Tatsugawa,F.Minami,S.Seto,S.Kuroda,K.Takaita: "Time-resolved luminescence of high-density magnetic polarons in CdMnTe"Physica E. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T. Ishikawa, K. Ookura, and Y. Tokura: "Optical response to orbital/charge ordering in a layered manganite : La1/2Sr3/2MnO4"Phys. Rev.. B59. 8367-8370 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A. Hasegawa, F. Minami: "Spectral diffusion within exciton line In GaSe"J. Lumin.. 83-84. 127-130 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T. Katsufuji, T. Tanabe, T. Ishikawa, S. Yamanouchi, Y. Tokura, T. Kakeshita, R. Kajimoto, and H. Yoshizawa: "Commensurability effect on the charge ordering of La2-xSrxNiO4"Phys. Rev.. 60. R5097-R5100 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T. Kuroda, N. Hasegawa, F. Minami, Y. Terai, S. Kuroda: "Micro photoluminescence spectra of CdTe and CdMnTe self-organized quantum dots"J. Lumin.. 83-84. 321-324 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.K. Park, T. Ishikawa, Y. Tokura, J.Q. Li: "Variation of charge-ordering transitions in R1/3Sr2/3FeO3 (R=La, Pr, Nd, Sm, and Gd)"Phys. Rev. B. 60. 10788-10795 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T. Kuroda, Y. Yamauchi, F. Minami: "Spin beats of anisotropic excitons in GaSe"J. Lumin. (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S. Kuroda, Y. Terai, K.Takita, G. Kido, N. Hasegawa, T. Kuroda, F. Minami: "Self-organized quantum dots of diluted magnetic semiconductor Cdl-xMnxTe"J. Crysta Growth (in press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2018-03-28  

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