赤外6 fs光とテラヘルツ光の二重励起による協奏的電子・フォノンハイブリッド操作

• 研究課題/領域番号: 16K13814
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 岩井 伸一郎 東北大学, 理学研究科, 教授 (60356524)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 強相関電子系 / 光誘起相転移 / 超高速現象 / 有機伝導体 / 遷移金属酸化物

研究成果の概要

i) 有機伝導体（α-(ET)2I3）における電荷局在(Ishikawa et al.,Nature commun. 2014)の機構を解明するために、7 fsパルスの偏光制御を行い、強電場誘起の電荷短距離秩序の構造を明らかにした。ii) また、同物質において、THz発生の励起光強度依存性を調べたところ強励起下では、入射光による光誘起相転移（絶縁体－金属転移）が結晶内部で起こり、THz波発生を抑制して、THz波の波形を大きく変化させることを明らかにした。iii) 光強電場効果のプローブとして、フォノンの吸収（短距離秩序を反映）と、THz発生（長距離秩序を反映）が有効であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Modulation of terahertz emission in time-domain waveform via a photoinduced phase transition in a charge ordered organic ferroelectric (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirotake Itoh, Rina Fujiwara, Yohei Kawakami, Kaoru Yamamoto, Yuto Nakamura, Hideo Kishida, and Shinichiro Iwai
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 112 号: 9
  • DOI: 10.1063/1.4995798
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarization selectivity of charge localization induced by 7-fs nearly single-cycle light-field in an organic metal (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawakami, Y. Yoneyama, T. Amano, H. Itoh, K. Yamamoto, Y. Nakamura, H. Kishida, T. Sasaki, S. Ishihara, Y. Tanaka, K. Yonemitsu, and S. Iwai
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 95
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarization selectivity of charge localization induced by 7-fs nearly single-cycle light-field in an organic metal (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawakami, Y. Yoneyama, T. Amano, H. Itoh, K. Yamamoto, Y. Nakamura, H. Kishida, T. Sasaki, S. Ishihara, Y. Tanaka, K. Yonemitsu, and S. Iwai
  • 雑誌名: Phys. Rev. B (rapid communication) 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Electric-field-induced intradimer charge disproportionation in the dimer-Mott insulatorβ'-(BEDT-TTF)2ICl2. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuma Hattori, Satoshi Iguchi,Takahiko Sasaki, Shinichiro Iwai, Hiromi Taniguchi and Hideo Kishida
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 95 号: 8 ページ: 0851491-5
  • DOI: 10.1103/physrevb.95.085149
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 単一サイクル近赤外パルス光によって誘起される金属－絶縁体転移のポンプ・プローブ光学測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩井伸一郎
  • 雑誌名: 光学 巻: 45 ページ: 425-431
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ultrafast response of plasmaｌike reflectivity edge in (TMTTF)2AsF6 driven by a 7-fs 1.5-cycle strong-light field (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Naitoh, Y. Kawakami, T. Ishikawa, Y. Sagae, H. Itoh, K. Yamamoto, T. Sasaki, M. Dressel, S. Ishihara, Y. Tanaka, K. Yonemitsu, S. Iwai
  • 雑誌名: Phisical Review B 巻: 93 号: 16
  • DOI: 10.1103/physrevb.93.165126
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 反強磁性モット絶縁体V2O3の赤外6 fs分光 III (2018)
  • 著者名/発表者名: 天野辰哉、赤嶺勇人、米山雄登、川上洋平、伊藤弘毅、中村優斗、岸田英夫、石原純夫、Laurent Cario、Etienne Janod、Benoit Corraze、Maciej Lorenc、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] 有機電子型強誘電体(TMTTF)2X（X=AsF6, PF6, SbF6）のテラヘルツ波発生分光 II (2018)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘毅、藤原里菜、村上泰樹、川上洋平、山本薫、Martin Dressel、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] 6 fs単一サイクル光強電場による有機超伝導体の非線形電荷振動 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川上洋平、天野辰哉、米山雄登、赤嶺勇人、伊藤弘毅、川口玄太、山本浩史、岸田英夫、伊藤桂介、佐々木孝彦、石原純夫、田中康寛、米満賢治、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] 6 fs単一サイクル赤外光によるα-(ET)2I3の電荷秩序融解II；反射率変化とSHG強度の変化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 赤嶺勇人、天野辰哉、川上洋平、伊藤弘毅、山本薫、中村優斗、岸田英夫、佐々木孝彦、石原純夫、米満賢治、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] 有機電子型誘電体の顕微テラヘルツ波発生分光II (2018)
  • 著者名/発表者名: 村上泰樹、藤原里菜、伊藤弘毅、川上洋平、山本薫、Martin Dressel、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] Ultrafast Dressed Charge State with Driving Field of Light in Organic Conductors (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Iwai
  • 学会等名: 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets (ISCOM2017)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Photoinduced Melting and Stabilization of the Charge Ordering in (TMTTF)2X Observed via Intermolecular Vibration (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Itoh, H. Obatake, R. Fujiwara, Y. Kawakami, K. Yamamoto, M. Dressel and S. Iwai
  • 学会等名: 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets (ISCOM2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Polarization Selectivity of Charge Localization Induced by 7-fs Nearly Single-Cycle Light-Field in an Organic Metal (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawakami, Y. Yoneyama, T. Amano, H. Itoh, K. Yamamoto, Y. Nakamura, H. Kishida, T. Sasaki, S. Ishihara, Y. Tanaka, K. Yonemitsu and S. Iwai
  • 学会等名: 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets (ISCOM2017)
  • 国際学会
• [学会発表] ダイマーモット絶縁体κ-(ET)2X(X=Cu2(CN)3, Ag2(CN)3, B(CN)4)におけるダイマー内分極のテラヘルツ応答 (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘毅、藤原里菜、川上洋平、岸田英夫、吉田幸大、 齋藤軍、佐々木孝彦、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] 電荷秩序，揺らぎによるテラヘルツ発生と光誘起相転移 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会シンポジウム「反転対称性の破れと超高速非線型ダイナミクスの新展開」
  • 招待講演
• [学会発表] 有機電子型強誘電体(TMTTF)2X(X=AsF6, PF6, SbF6)のテラヘルツ波発生分光 (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘毅、藤原里菜、村上泰樹、川上洋平、山本薫、Martin Dressel、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] 6 fs単一サイクル赤外光によるα-(ET)2I3の電荷秩序融解 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川上洋平、天野辰哉、米山雄登、伊藤弘毅、山本薫、中村優斗、岸田英夫、佐々木孝彦、石原純夫、米満賢治、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] 6 fs単一サイクル赤外光によって生成されるκ型ET塩のドレスト電子状態 (2017)
  • 著者名/発表者名: 米山雄登、天野辰哉、川上洋平、伊藤弘毅、米山直樹、伊藤桂介、佐々木孝彦、米満賢治、石原純夫、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] 有機電子型誘電体の顕微テラヘルツ波発生分光 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤原里菜、村上泰樹、伊藤弘毅、川上洋平、山本薫、米山直樹、小林亮太、橋本顕一郎、井口敏、佐々木孝彦、中村優斗、岸田英夫、Martin Dressel、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] 反強磁性モット絶縁体V2O3の赤外6 fs分光 II (2017)
  • 著者名/発表者名: 天野辰哉、米山雄登、川上洋平、伊藤弘毅、中村優斗、岸田英夫、石原純夫、Laurent Cario、Etienne Janod、Benoit Corraze、Maciej Lorenc、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] Ultrafast excitation of Mott-Hubbard system by nearly single-cycle infrared pulse (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Iwai
  • 学会等名: International School and Workshop on Electronic Crystals ECRYS-2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Dressed charge state with driving light field in strongly correlated organic materials (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Iwai
  • 学会等名: 45th RAP Seminar
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Strong field effects of correlated organic materials driven by 7 fs light (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Iwai
  • 学会等名: 12th International Conference on Optical Probes of Organic and Hybrid Semiconductors (OP2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Time-domain THz spectroscopy of photoinduced phase transition in charge ordered organic ferroelectrics α-(ET)2I3 (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Itoh, R. Fujiwara, Y. Kawakami, K. Yamamoto, Y. Nakamura, H. Kishida and S. Iwai
  • 学会等名: 6th International Conferences on Photoinduced Phase Transitions (PIPT6)
  • 国際学会
• [学会発表] Dressed charge state induced by driving field of 6- fs infrared light in organic dimer Mott system (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Iwai
  • 学会等名: 6th International Conferences on Photoinduced Phase Transitions (PIPT6)
  • 国際学会
• [学会発表] Ultrafast orbital excitation by 6 fs pulse in V2O3 (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawakami, T. Kato, Y. Yoneyama, T. Amano, H. Itoh, K. Itoh, T. Sasaki, Y. Nakamura, H. Kishida, L. Cario, E. Janod, B. Corraze, M. Lorenc and S. Iwai
  • 学会等名: 6th International Conferences on Photoinduced Phase Transitions (PIPT6)
  • 国際学会
• [学会発表] Photoinduced melting and stabilization of the charge ordering in (TMTTF)2X observed via intermolecular vibration (2017)
  • 著者名/発表者名: R. Fujiwara, H. Itoh, H. Obatake, Y. Kawakami, K. Yamamoto, M. Dressel and S. Iwai
  • 学会等名: 6th International Conferences on Photoinduced Phase Transitions (PIPT6)
  • 国際学会
• [学会発表] Ultrafast Mott-criticality driven by strong-field of single-cycle infrared pulse in organic salts (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoneyama, Y. Kawakami, T. Amano, H. Itoh, N. Yoneyama, T. Sasaki, K. Yonemitsu, S. Ishihara and S. Iwai
  • 学会等名: 6th International Conferences on Photoinduced Phase Transitions (PIPT6)
  • 国際学会
• [学会発表] テラヘルツ波発生を用いたα型ET塩における光誘起相転移の観測V (2017)
  • 著者名/発表者名: 加藤隆寛、伊藤弘毅、川上洋平、山本薫、中村優斗、岸田英夫、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
• [学会発表] 擬一次元有機伝導体(TMTTF)2X (X=PF6, AsF6, SbF6)のテラヘルツ時間分解分光 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大畠洋和、藤原里菜、伊藤弘毅、川上洋平、山本薫、Martin Dressel、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
• [学会発表] 反強磁性モット絶縁体V2O3の赤外6 fs分光 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川上洋平、加藤隆寛、米山雄登、天野辰哉、伊藤弘毅、伊藤桂介、佐々木孝彦、中村優斗、岸田英夫、Laurent Cario、Etienne Janod、Maciej Lorenc、Herve Cailleau、Eric Collet、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
• [学会発表] 三角格子有機伝導体における光誘起電荷局在の偏光解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 天野辰哉、米山雄登、川上洋平、伊藤弘毅、山本薫、中村優斗、岸田英夫、佐々木孝彦、石原純夫、田中康寛、米満賢治、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
• [学会発表] ダイマーモット絶縁体κ-(ET)2B(CN)4におけるテラヘルツ波発生および時間領域分光II (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘毅、大畠洋和、藤原里菜、川上洋平、岸田英夫、吉田幸大、齋藤軍治、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
• [学会発表] 金属-絶縁体転移を示す有機伝導体α''-(ET)2RbCo(SCN)4のテラヘルツ時間領域分光III (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤原里菜、大畠洋和、伊藤弘毅、川上洋平、米山直樹、小林亮太、橋本顕一郎、井口敏、佐々木孝彦、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
• [学会発表] κ型ET塩の金属 モット絶縁体相境界における超高速臨界現象 III (2017)
  • 著者名/発表者名: 米山雄登、川上洋平、天野辰哉、加藤隆寛、伊藤弘毅、米山直樹、佐々木孝彦、米満賢治、石原純夫、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
• [学会発表] V2O3の金属相における赤外6 fs分光 II (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤隆寛、内藤陽太、米山雄登、伊藤弘毅、川上洋平、伊藤桂介、佐々木孝彦、Laurent Cario、Etienne Janod、Maciej Lorenc、Herve Cailleau、Eric Collet、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス（石川県金沢市）
• [学会発表] 単一サイクル赤外強電場が拓く超高速電子相転移 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会 シンポジウム「光が切り開く新しい時空間観測技術」
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス（石川県金沢市）
  • 招待講演
• [学会発表] ダイマーモット絶縁体κ-(ET)2B(CN)4におけるテラヘルツ波発生および時間領域分光 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘毅、大畠洋和、藤原里菜、川上洋平、岸田英夫、吉田幸大、齋藤軍治、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス（石川県金沢市）
• [学会発表] κ型ET塩の金属 モット絶縁体相境界における超高速臨界現象 II (2016)
  • 著者名/発表者名: 川上洋平、内藤陽太、加藤隆寛、米山雄登、伊藤弘毅、米山直樹、佐々木孝彦、米満賢治、石原純夫、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス（石川県金沢市）
• [学会発表] 分子間振動で見る(TMTTF)2Xの光誘起相転移 III (2016)
  • 著者名/発表者名: 大畠洋和、藤原里菜、伊藤弘毅、川上洋平、 山本薫、Martin Dressel、岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス（石川県金沢市）
• [学会発表] Strong-light-field effects on correlated system driven by nearly single-cycle 7 fs, >10 MV/cm infrared pulse (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Iwai
  • 学会等名: International Research School: Electronic States and Phases Induced by Electric or Optical Impacts (IMPACT 2016)
  • 発表場所: Institut d’Etudes Scientifiques de Cargese (France)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 光の瞬時強電磁場が拓く超高速光物性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩井伸一郎
  • 学会等名: 平成28年度物性研究所短期研究会「パイ電子系物性科学の最前線」
  • 発表場所: 東京大学物性研究所（千葉県柏市）
  • 招待講演
• [学会発表] 単一サイクル近赤外光による強相関電子系の瞬時磁場効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩井伸一郎
  • 学会等名: 先端ナノデバイス・材料テクノロジー第151委員会 第2回研究会
  • 発表場所: 理化学研究所（埼玉県和光市）
  • 招待講演
• [学会発表] Light-field induced reduction of "plasma"frequency in organic conductor (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Iwai, Y. Naitoh, Y. Kawakami, H. Itoh, S. Ishihara, K. Yamamoto, K. Yonemitsu
  • 学会等名: International Conference on Ultrafast Phenomena
  • 発表場所: Santa Fe Community Convention Center (USA)
  • 国際学会
• [学会発表] Optical freezing of charge motion in organic metal (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Iwai, Y. Naitoh, Y. Kawakami, H. Itoh, S. Ishihara, K. Yamamoto, H. Kishida, K. Yonemitsu
  • 学会等名: International Conference on Ultrafast Phenomena
  • 発表場所: Santa Fe Community Convention Center (USA)
  • 国際学会
• [学会発表] THz-MIR光を用いた強相関電子固体の超高速分光 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩井伸一郎
  • 学会等名: 理研シンポジウム：超短パルス長波長光源の進展とその応用
  • 発表場所: 理化学研究所（埼玉県和光市）
  • 招待講演
• [図書] 基本法則から読み解く物理学最前線12 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩井伸一郎
  • 総ページ数: 148
  • 出版者: 共立出版
• [備考] 東北大学大学院理学研究科 物理学専攻 超高速分光研究室（岩井研究室）
  • URL: http://femto.phys.tohoku.ac.jp/
• [備考] 東北大学大学院理学研究科 物理学専攻 超高速分光研究室 （岩井研究室）
  • URL: http://femto.phys.tohoku.ac.jp/