| 研究課題/領域番号 |
18H05208
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| 研究種目 |
特別推進研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
腰原 伸也 東京工業大学, 理学院, 教授 (10192056)
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| 研究分担者 |
石川 忠彦 東京工業大学, 理学院, 助教 (70313327)
沖本 洋一 東京工業大学, 理学院, 准教授 (50356705)
東 正樹 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (40273510)
林 靖彦 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (50314084)
羽田 真毅 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (70636365)
桑原 真人 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (50377933)
宮坂 等 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (50332937)
小野 淳 東北大学, 理学研究科, 助教 (40845848)
石原 純夫 東北大学, 理学研究科, 教授 (30292262)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-23 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
630,110千円 (直接経費: 484,700千円、間接経費: 145,410千円)
2022年度: 75,530千円 (直接経費: 58,100千円、間接経費: 17,430千円)
2021年度: 88,010千円 (直接経費: 67,700千円、間接経費: 20,310千円)
2020年度: 154,440千円 (直接経費: 118,800千円、間接経費: 35,640千円)
2019年度: 158,730千円 (直接経費: 122,100千円、間接経費: 36,630千円)
2018年度: 153,400千円 (直接経費: 118,000千円、間接経費: 35,400千円)
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| キーワード | 光誘起相転移 / フェムト秒パルス電子線 / 量子ダイナミクス / 超高速ダイナミクス / 隠れた物質秩序 |
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| 研究成果の概要 |
30フェムト秒（fs：1fsは1000兆分の1秒）の時間分解能を持つ、スピン偏極電子回折観測装置を構築・活用して、電荷・結晶構造・スピンという3 つの量子自由度が絡み合って生み出す物質の性質（マルチフェロイクス）の超高速の変化（相転移）を観測することに成功しました。これによって、物質と励起光が強く結合する過程(量子光誘起相転移)を介して、マルチフェロイック特性が100fs以内に制御可能であることが実証されました。得られた知見から、巨大な負の熱膨張を示す新物質開発や、外部の環境に感応する磁性体、光で酸素原子の移動が制御される遷移金属酸化物等の、想定外の発想の拡張による成果も達成しました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
30fsの時間分解観測が可能、かつ電子のスピン偏極も可能な電子回折観測装置の開発に、世界に先駆け成功しました。この装置を用いて、幾つかの無機・有機結晶群で、電荷と結晶構造（強誘電）、スピン（磁性）が、実際に光励起で100fs以内に一気呵成に変化することを世界に先駆け確認しました。得られた知見から、新しい超高速光メモリー、光演算デバイス材料群の開拓に加えて、巨大な負の熱膨張を示す新物質を生み出す等、想定外の発想の拡張による成果も達成しました。
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| 評価記号 |
中間評価所見 (区分)
A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの進展が認められる
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