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テラヘルツ電磁波発生を利用した新しい時空間分光法の開発と物性研究への展開

研究課題

研究課題/領域番号 18H01858
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分29010:応用物性関連
研究機関東京大学

研究代表者

貴田 徳明  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (30587069)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
キーワードテラヘルツ波 / 強誘電体 / 磁性体 / フェムト秒レーザー / イメージング / テラヘルツ電磁波 / 有機強誘電体 / 光誘起相転移 / ドメイン
研究成果の概要

本研究では、強誘電体(強磁性体)にフェムト秒レーザーを照射したときに放射されるテラヘルツ波を利用し、光誘起分極(磁化)ダイナミクスや分極ベクトルを抽出する新手法を開発した。具体的には、光誘起中性イオン性転移(光誘起相転移)に由来する高効率テラヘルツ波放射、光誘起絶縁体金属転移に由来する分子振動に由来する狭帯域テラヘルツ波放射、有機強誘電体薄膜デバイスにおける3次元分極ベクトルの新規検出に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発したテラヘルツ波放射を利用した分極ベクトル検出手法は、強誘電体デバイスの非破壊・非接触評価法の一つとして、将来利用されることが期待できる。また、強誘電体だけでなく、強磁性体など、他の物質にも適用可能な汎用的手法として活用できる側面を有している。さらに、本研究では光誘起相転移を用いた新しい原理によるテラヘルツ波放射現象を発見した。この原理を用いることにより、今後、テラヘルツ放射素子の高強度化ならびに汎用化が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Terahertz-Field-Induced Changes of Electronic States Associated with a Polarization Modulation in BiFeO32021

    • 著者名/発表者名
      Sono Naoki、Kinoshita Yuto、Kida Noriaki、Ito Toshimitsu、Okamoto Hiroshi、Miyamoto Tatsuya
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 90 号: 3 ページ: 033703-033703

    • DOI

      10.7566/jpsj.90.033703

    • NAID

      210000158841

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observation of the Three-Dimensional Polarization Vector in Films of Organic Molecular Ferroelectrics Using Terahertz Radiation Emission2020

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita Yuto、Sotome Masato、Miyamoto Tatsuya、Uemura Yohei、Arai Shunto、Horiuchi Sachio、Hasegawa Tatsuo、Okamoto Hiroshi、Kida Noriaki
    • 雑誌名

      Physical Review Applied

      巻: 14 号: 5 ページ: 054002-054002

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.14.054002

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] フェルト秒レーザーパルス励起によるテラヘルツ波放射とその物性研究への応用2019

    • 著者名/発表者名
      貴田徳明, 宮本辰也, 岡本博
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 74 ページ: 459-473

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Narrowband terahertz radiation by impulsive stimulated Raman scattering in an above-room-temperature organic ferroelectric benzimidazole2018

    • 著者名/発表者名
      Sotome M.、Kida N.、Horiuchi S.、Okamoto H.
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 98 号: 1

    • DOI

      10.1103/physreva.98.013843

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 電気磁気光学効果を示すビスマス銅酸化物Bi_2_CuO_4_のテラヘルツポンプ-光プローブ分光2021

    • 著者名/発表者名
      辻井幹人, 宮本辰也, 貴田徳明, 木村健太, 大竹雄太郎, 木村剛, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 広帯域反射分光およびテラヘルツ時間領域分光によるPEDOT/PSSのキャリア伝導の研究 ―プロトンドーピング効果―2021

    • 著者名/発表者名
      郭紫荊, 高村直幹, 鈴木博貴, 白武綾, 宮本辰也, 貴田徳明, 衛慶碩, 向田雅一, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 励起子絶縁体Ta_2_NiSe_5_における高強度テラヘルツ電場応答III2021

    • 著者名/発表者名
      高村直幹, 斎藤真幸, 梁生平, 大瀧貴史, 宮本辰也, 水井誠, 貴田徳明, 中埜彰俊, 澤博, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of carrier dynamics in C10-DNBDT-NW FET by low-temperature charge modulation spectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Han, T. Miyamoto, N. Kida, N. Osakabe, J. Tsurumi, S. Watanabe, T. Okamoto, J. Takeya, H. Okamoto
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 1次元モット絶縁体ET-F_2_TCNQの光ポンプ-広帯域テラヘルツプローブ分光:光キャリアと励起子のダイナミクスI2021

    • 著者名/発表者名
      宮本辰也, 守安藍海, 梅村洸介, 髙村直幹, 韓陽, 園直樹, 貴田徳明, 高橋幸裕, 長谷川達生, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 位相安定中赤外パルス光による二次元モット絶縁体銅酸化物のサブサイクル分光Ⅱ2020

    • 著者名/発表者名
      宮本辰也, 園直樹, 大瀧貴史, 清水祐樹, 山川貴士, 北尾貴之, 森本剛史, 伊藤利充, 岡邦彦, 笹川崇男, 貴田徳明, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 位相制御中赤外パルスによる分子内振動励起で誘起される有機モット絶縁体の非線形光学応答とサブサイクル分光:理論解析2020

    • 著者名/発表者名
      大瀧貴史, 園直樹, 北尾貴之, 山川貴士, 森本剛史, 宮本辰也, 貴田徳明, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 位相制御中赤外パルスによる分子内振動励起で誘起される有機モット絶縁体の非線形光学応答とサブサイクル分光2020

    • 著者名/発表者名
      園直樹, 大瀧貴史, 北尾貴之, 山川貴士, 森本剛史, 宮本辰也, 貴田徳明, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 一次元モット絶縁体(BEDT-TTF)-(F2TCNQ)における高強度THz電場効果III2020

    • 著者名/発表者名
      高村直幹, 大瀧貴史, 宮本辰也, 貴田徳明, 梁生平, 高橋幸裕, 長谷川達生, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] テラヘルツパルスによるκ型ET塩のモット絶縁体-電荷秩序転移と金属化Ⅱ2020

    • 著者名/発表者名
      梁生平, 高村直幹, 吉持遥人, 須田理行, 山本浩史, 宮川和也, 鹿野田一司, 森初果, 宮本辰也, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] TTF-CAの分子内振動励起によるフォノン駆動フロッケ状態の形成とイオン性-中性転移2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木博貴, 大瀧貴史, 園直樹, 森本剛史,宮本辰也,高橋幸裕,貴田徳明,岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 位相制御中赤外パルスによる分子内振動励起で誘起されるスピンパイエルス系有機結晶の非線形光学応答とサブサイクル分光2020

    • 著者名/発表者名
      宮本辰也,北尾貴之,山川貴士,園直樹, 森本剛史,大瀧貴史,貴田徳明,岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有機半導体の電子-格子相互作用の第一原理計算2019

    • 著者名/発表者名
      大瀧貴史,寺重翼,丸池文哉,宮本辰也,貴田徳明,岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 中赤外強電場パルスによる有機電荷移動錯体TTF-CAのイオン性―中性転移II2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木博貴,大瀧貴史,園直樹,森本剛史,宮本辰也,貴田徳明,岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 位相安定中赤外パルス光による二次元モット絶縁体銅酸化物の強電場応答の観測II2019

    • 著者名/発表者名
      園直樹, 北尾貴之, 山川貴士, 森本剛史, 宮本辰也, 寺重翼, 伊藤利充, 岡邦彦, 笹川崇男, 貴田徳明, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 位相制御中赤外パルスによる分子内振動励起で誘起されるスピンパイエルス系有機結晶の非線形光学応答とサブサイクル分光2019

    • 著者名/発表者名
      北尾貴之,山川貴士,園直樹,森本剛史,宮本辰也,貴田徳明,岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Terahertz radiation by photoinduced phase transition2019

    • 著者名/発表者名
      N. Kida
    • 学会等名
      OptoX-Nano2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 位相安定中赤外パルス光による二次元モット絶縁体銅酸化物の強電場応答の観測2019

    • 著者名/発表者名
      園直樹, 北尾貴之, 山川貴士, 森本剛史, 宮本辰也, 寺重翼, 伊藤利充, 岡邦彦, 笹川崇男, 貴田徳明, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 中赤外強電場パルスによる有機電荷移動錯体TTF-CAのイオン性-中性転移2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木博貴 , 大瀧貴史, 森本剛史, 園直樹, 宮本辰也, 貴田徳明, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] TTF-CAにおける強電場応答の数値的研究2019

    • 著者名/発表者名
      大瀧貴史, 大村周, 高橋聡, 鈴木博貴, 森本剛史, 園直樹, 宮本辰也, 貴田徳明, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 一次元モット絶縁体ET-F2TCNQにおけるテラヘルツ電場誘起相転移の探索2019

    • 著者名/発表者名
      高村直幹, 寺重翼, 浅田和規, 宮本辰也, 貴田徳明, 高橋幸裕, 長谷川達生, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 擬一次元有機強誘電体(TMTTF)2PF6の光学スペクトルとテラヘルツ電場応答2018

    • 著者名/発表者名
      浅田和規, 山川大路, 平田純也, 森本剛史, 寺重翼, 宮本辰也, 貴田徳明, 中村敏和, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 電荷秩序相転移近傍における分子性導体α-(ET)2I3のテラヘルツ電場応答の研究2018

    • 著者名/発表者名
      山川大路, 大瀧貴史, 宮本辰也, 寺重翼, 森本剛史, 浅田和規, 高村直幹, 貴田徳明, 須田理行, 山本浩史, 森初果, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 中赤外パルス励起による中性-イオン性転移系TTF-CAの電子状態制御II2018

    • 著者名/発表者名
      森本剛史, 園直樹, 宮本辰也, 寺重翼, 貴田徳明, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] テラヘルツ電場パルスによる水素結合型強誘電体[H-55DMBP][Hia]の超高速分極制御II2018

    • 著者名/発表者名
      宮本辰也, 平田純也, 森本剛史, 山川大路, 寺重翼, 貴田徳明, 堀内佐智雄, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 一次元モット絶縁体(BEDT-TTF)-(F2TCNQ)における高強度THz電場効果II2018

    • 著者名/発表者名
      高村直幹, 寺重翼, 浅田和規, 宮本辰也, 貴田徳明, 高橋幸裕, 長谷川達生, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] TTF-CAにおける中赤外パルス励起ダイナミクスの数値的解析2018

    • 著者名/発表者名
      大瀧貴史, 大村周, 高橋聡, 森本剛史, 園直樹, 宮本辰也, 貴田徳明, 岡本博
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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