| 研究課題/領域番号 |
20K14412
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 (2022-2023)
東京工業大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
村上 雄太 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (70845289)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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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 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
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| キーワード | 非平衡物性 / 光誘起相転移 / 非平衡物理 / 強相関電子系 / 秩序相 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、超伝導相(SC)などの秩序相を巡り様々な興味深い光誘起現象が報告されている。特に、銅酸化物LESCOや鉄系超伝導体FeSeでは光励起により数ピコ秒の長時間におよびSC相を彷彿させる特異な非平衡状態が観測された。従来の理論ではこれらの現象の解析のため励起後の時間発展を直接追う方法が用いられるが、手法の制限から短時間の計算しか出来ず、現象の十分な理解に至っていない。本研究では、これらの長時間出現する状態をある種の非平衡定常状態と捉え、軌道やフォノン自由度を含むより現実的な有効模型の定常状態の解析を可能にする非平衡グリーン関数法を用いた新手法を開発し、秩序相の光誘起の起源解明と探索を目指す。
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| 研究成果の概要 |
Mott絶縁体を光で励起すると複数タイプの光キャリアが生成される。これらのキャリアの寿命はギャップが大きい場合には非常長くなることが知られている。そのため、緩和過程においてはまずキャリアの数は変わらず、キャリアの温度が低下し、準定常的な状態が実現されると考えられる。我々は、このようなMott絶縁体における光ドープに由来する準定常的状態の性質を明らかにすべく研究を行ってきた。このような非平衡状態を系統的に記述する方法を開発し、それを用いてηペアリング相と呼ばれる特殊な超伝導相を含む様々な非自明な非平衡相の存在を予言した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義は以下のようになる。Mott絶縁体は電子相関が支配する物質であり、その特性を理解することは量子物質科学や凝縮物理学の基礎的な理解を深める上で重要である。光ドープによって生成される準定常状態の性質を明らかにすることは、新しい物理現象や相の発見につながる可能性がある。また、非平衡状態の系統的な記述方法の開発は、今後の非平衡量子系の研究にも有益な知見を提供すると期待する。
また、社会的には本研究は新しい量子材料の設計や応用に向けた基盤を提供する可能性がある。光で励起された超伝導相やその他の非平衡相の理解は、高効率エネルギー変換や情報処理などの分野に役立つ可能性がある。
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