| 研究課題/領域番号 |
21H04438
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(A)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
中区分13:物性物理学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
岡本 博 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40201991)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-05 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
中途終了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
41,080千円 (直接経費: 31,600千円、間接経費: 9,480千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
|
|---|
| キーワード | 光誘起相転移 / テラヘルツパルス / 中赤外パルス / 強相関系 / 後ほど |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、高い電場(磁場)応答性が期待される強相関物質に高強度のテラヘルツパルス或いは中赤外パルスを照射し、量子トンネル過程による絶縁体－金属転移、分子間電子移動による常誘電－強誘電転移、及び、電子(スピン)の量子力学的な運動に基づく分極や磁化の変調を通した磁化や分極の制御を実現する。テラヘルツ・中赤外パルスの電磁場の波形にそった応答を、可視・近赤外域の極短パルス光を用いて測定する手法を確立し、それを用いて電磁場誘起相転移の機構を解明する。
|
| 研究実績の概要 |
テラヘルツパルス光源の高強度化については、チタンサファイア再生増幅器の出力パルス（パルス時間幅約100フェムト秒）をオプティカルパラメトリックアンプを使って波長変換し、波長1.5ミクロンのパルスを発生させ、そのパルスを有機非線形光学結晶であるDSTMSに集光することによって、テラヘルツパルスを発生させた。このテラヘルツパルスの発生および集光光学系を最適化することにより、乾燥空気中で3.5 MV/cmの電場振幅のテラヘルツパルスの発生に成功した。さらに、ダイヤモンドの光学窓つきのクライオスタット中では、2 MV/cmの電場振幅のテラヘルツパルスでの励起が可能となった。このテラヘルツパルスをポンプ光に、中赤外パルスをプローブ光にした反射型ポンプ－プローブ分光測定系を構築した。測定系にはクライオスタットが組み込まれており、10 Kまでの低温での時間分解分光測定が可能となっている。この光学系を用いて、電荷秩序相にあるペロブスカイト型マンガン酸化物 Gd0.55Sr0.45MnO3を、低温（10 K）にて約2 MV/cmの電場振幅のテラヘルツパルスで励起し、その際の中赤外域の反射率変化を測定したところ、低エネルギーに向かって単調に増加する反射率変化が観測された。反射率変化の電場依存性を解析することによって、この信号が、電場で誘起される量子トンネル過程によるキャリア(電子正孔対)生成によるものであることが明らかとなった。今後、電場をさらに増強することによって、電荷秩序絶縁体－金属転移の実現を目指す計画である。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
