| 研究課題/領域番号 |
13J10196
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 研究分野 |
物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)(実験)
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
浅原 彰文 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2014年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | 光誘起相転移 / フェムト秒分光 / 光スイッチング材料 / 金属半導体転移 / 金属酸化物 / ファラデー回転 / 光磁性 / シアノ架橋金属錯体 |
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| 研究実績の概要 |
今年度は，近年開発された光スイッチング物質であるラムダ型五酸化三チタン（Ti3O5）ナノ粒子の相転移ダイナミクスを理解することを目的として研究を行った．この物質は，光照射によって室温で半導体⇔金属相転移を示すという非常に特徴的かつ有用な光スイッチング特性を持つ．この系については未だダイナミクスの研究がほとんどなされていなかたったため，様々な時間分解測定を用いてその過程を詳細に調べた．
具体的には，光誘起半導体-金属相転移ダイナミクスを明らかにするために，時間分解拡散反射分光を行った．本実験では，ポンプ-プローブ分光法（測定範囲：100 fs ～ 1 ns）とストリークカメラ法（1 ns ～ 1 ms）という2種類の測定を組み合わせた実験系を構築することで，10桁にわたる広時間領域のダイナミクスを測定することを可能にし，光励起直後から初期状態に緩和するまでの全緩和ダイナミクスについて調べた．本研究では，特に半導体→金属相転移について詳細に調べた．
実験の結果，光励起によって半導体→金属相転移が数100 fs以内に生じることや，金属相ドメインの消滅・成長過程を含んだ超高速な相転移ダイナミクス描像が初めて明らかになった．また，逆過程の相転移（金属相→半導体相）においても，同様の時間スケールの相転移プロセスがあることが明らかになった．以上の研究より，Ti3O5ナノ粒子という新奇な光スイッチング機能性物質の応答特性がおよそ理解できたが，これは同時に本物質の記録材料としての潜在能力の高さも同時に示した．以上の成果は今年度内に，Physical Review B誌に発表された．
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| 現在までの達成度 (段落) |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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