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超高速格子緩和に伴う波束の運動および形状の実時間追跡

研究課題

研究課題/領域番号 11440089
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関東京大学

研究代表者

末元 徹  東京大学, 物性研究所, 教授 (50134052)

研究分担者 齋藤 伸吾  東京大学, 物性研究所, 助手 (80272532)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
14,000千円 (直接経費: 14,000千円)
2000年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1999年度: 11,700千円 (直接経費: 11,700千円)
キーワードフェムト秒 / ハロゲン架橋白金錯体 / 波束 / 発光 / 格子緩和 / 時間分解 / 白金錯体 / F中心 / 自己束縛励起子 / 波束運動
研究概要

和周波ゲートの方法を用いれば2μmまでの近赤外領域でフェムト秒発光分光が可能になる。本研究では、時間分解能の向上を図り、精密なデータを収集すること、対象物質の範囲を広げること、波束形状の時々刻々の変化を再現することを目標とした。フェムト秒レーザーを用いて擬1次元白金錯体の一つであるPt-Br結晶をCT(電荷移動)バンドにおいて励起し、生成された励起子の自己束縛過程とその崩壊過程を発光によって観測した。その結果、0.7eVから1.4eVの広いエネルギー範囲で各エネルギーに特徴的な振舞いを示す振動的な発光がみられた。当初の時間分解能は90fsであったが、本研究において50fsという発光測定としては世界記録にほぼ等しい分解能を達成し、極めて明瞭な振動構造を得ることに成功した。分子振動に対応するポテンシャル面上での波束の運動を実時間軸上で観測するこれまでの方法(カスケード励起によるイオン化や過渡吸収など)では、ただ一つの原子間距離における波束振幅を時間的に追跡しているだけなので、波束の形状を知ることはできなかった。これに対し、我々の方法ではいろいろな原子間距離における波束振幅の時間変化を追跡しているので、すべての観測結果を矛盾なく再現するモデルを構築することにより、実際の波束形状の時間発展を復元することが可能である。多数のノーマルモードを重ね合わせた相互作用モードによって波束を記述し、実験を再現するようにパラメータを最適化した結果、波束の振幅および幅の時間変化を再現することができた。この解析結果によれば、波束の幅は振動の1/2周期の時点で約2.5倍、1周期の時点では3倍近くまで広がることが分かった。

報告書

(3件)
  • 2001 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

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] 末元徹, 冨本慎一: "Relaxation dynamics in photo-excited halogen-bridged Pt-complexes studied by femtosecond luminescence spectroscopy"Phase Transitions. (印刷中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 末元徹, 冨本慎一: "1次元混合原子価系におけるフェムト秒電子格子緩和-波束の運動から構造変化へ-"固体物理. 36巻11号. 785-792 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 冨本慎一 他4名: "Femtosecond relaxation dynamics of excitons in 1D CDW systems"Journal of Luminescence. 94-95. 653-657 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 冨本慎一 他5名: "Bridging-halogen dependence of ultrafast dynamics of excitons in quasi-one-dimensional platinum complexes"Excitonic Processes in Condensed Matter(World Scientific). 413-416 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 末元徹 他5名: "Observation of the wave packet transit on the adiabatic potential surface of self-trapped excitons in halogen-bridged Pt complexes"Journal of Luminescence. 87-89. 844-846 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 冨本慎一 他5名: "Observation of the wave-packet oscillation during the exciton self-trapping process in a quasi-one-dimensional halogen-bridged Pt complex"Physical Review. B60. 7961-7965 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 末元徹, 冨本慎一: "Femtosecond dynamics of self-trapped excitons in quasi-one-dimensional halogen-bridged Pt complexes"Journal of Luminescence. 83-84. 13-18 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shinichi Tomimoto, Shingo Saito, Koji Sakata and Tohru Suemoto, Jun Takeda and Susumu Kurita: "Ultrafast dynamics of lattice relaxation of excitons in quasi-one-dimensional halogen-bridged platinum complexes"Phys. Rev. B. (Submitted).

    • 説明
      「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. Suemoto and S. Tomimoto: "Relaxation dynamics in photo-excited halogen-bridged Pt-complexes studied by femtosecond luminescence spectroscopy"Phase Transitions. (to be published).

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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] S. Tomimoto, S. Saito, T. Suemoto, J. Takeda and S. Kurita: "Femtosecond relaxation dynamics of excitons in 1D CDW systems"J. Luminescence. 94-95. 653-657 (2001)

    • 説明
      「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] Shinichi Tomimoto, Shingo Saito, Tohru Suemoto, Koji Sakata, Jun Takeda and Susumu Kurita: "Bridging-halogen dependence of ultrafast dynamics of excitons in quasi-one-dimensional platinum complexes""Excitonic Processes in Condensed Matter" (World scientific). 413-416 (2001)

    • 説明
      「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] Tohru Suemoto, Shinichi Tomimoto, Shingo Saito, Koji Sakata, Jun Takeda and Susumu Kurita: "Observation of the wave packet transit on the adiabatic potential surface of self-trapped excitons in halogen-bridged Pt complexes"J. Luminescence. 87-89. 844-846 (2000)

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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] S. Tomimoto, S. Saito, T. Suemoto, K. Sakata, J. Takeda, and S. Kurita: "Observation of the wave-packet oscillation during the exciton self-trapping process in a quasi-one-dimensional halogen-bridged Pt complex"Phys. Rev.. B60. 7961-7965 (1999)

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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. Suemoto and S. Tomimoto: "Femtosecond dynamics of self-trapped excitons in quasi-one-dimensional halogen-bridged Pt complexes"J. Luminescence. 83-84. 13-18 (1999)

    • 説明
      「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] 冨本慎一: "Observation of the wave-packet oscillation during the exciton self-trapping process in a quasi-one-dimensional halogen-bridged Pt complex"Phys.Rev.. B60. 7961-7965 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 末元徹: "Femtosecond dynamics of self-trapped excitons in quasi-one-dimensional halogen-bridged Pt complexes"J.Luminescence. 83-84. 13-18 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 末元徹: "Observation of the wave packet transit on the adiabatic potential surface of self-trapped excitons in halogen-bridged Pt complexes"J.Luminescence. 87-89. 844-846 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 武田淳: "Femtosecond optical Kerr gate fluorescence spectroscopy for ultrafast relaxation processes"J.Luminescence. 87-89. 927-929 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 武田淳: "Time-resolved luminescence spectroscopy by the optical Kerr-gate method applicable to ultrafast relaxation processes"Phys.Rev.. B62. 10083-10087 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 末元徹 他2名: "Femtosecond dynamics of self-trapped excitons in quasi-one-dimensional halogen-bridged Pt complexes"J.Luminescence. 83-84. 13-18 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 末元徹 他5名: "Observation of the wave packet transit on the adiabatic potential surface of self-trapped excitons in halogen-bridged Pt complexes"J.Luminescence. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 武田淳 他5名: "Femtosecond optical Kerr gate fluorescence spectroscopy for ultrafast relaxation processes"J.Luminescence. (印刷中).

    • 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: 2020-05-15  

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