テラヘルツ光による電荷秩序と誘電性の研究

• 研究課題/領域番号: 23740229
• 研究種目: 若手研究(B)
• 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: 伊藤 弘毅 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (70565978)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: 光物性 / 強相関電子系 / 光誘起相転移 / 電荷秩序 / 超高速現象 / 鉄酸化物

研究概要

層状鉄酸化物LuFe_2O_4においてテラヘルツ分光測定を行い、電荷秩序(CO)がもたらす誘電性の解明と光制御の実現を行った。定常測定により、CO転移温度より高温で光学伝導度の急激な上昇を観測した。またCO相において、光励起後瞬時(1ピコ秒未満)にCOの融解を伴う光誘起相転移現象を見出した。その光誘起相はドルーデ金属のものに類似したスペクトル形状を持ち、また異方的な緩和ダイナミクスを有することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Collective Excitations of an Electric Dipole on a Molecular Dimer in an Organic Dimer-Mott Insulator (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Itoh, H. Itoh, M. Naka, S. Saito, I. Hosako, N. Yoneyama, S. Ishihara, T. Sasaki, and S. Iwai
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 110 号: 10 ページ: 106401-106401
  • DOI: 10.1103/physrevlett.110.106401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast meltingofchargeorderinginLuFe2O4 probed by terahertz spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Itoh, K.Itoh, et al
  • 雑誌名: Journal of Luminescence 巻: (未定)(受理済)(出版中) ページ: 149-151
  • DOI: 10.1016/j.jlumin.2011.12.051
  • 査読あり
• [学会発表] 逐次転移を示す電荷秩序絶縁体.'-(ET)_2IBr_2における光誘起相転移III (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘毅,伊藤桂介,岩井伸一郎,山本薫,薬師久弥
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] 層状鉄酸化物LuFe_2O_4における光誘起相転移の層間ダイナミクスIII (2013)
  • 著者名/発表者名: 寒河江悠途,伊藤桂介,伊藤弘毅,岩井伸一郎,石原純夫,齋藤伸吾,狩野旬,永田知子,深田幸正,神戸高志,池田直
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] LuFe_2O_4における光誘起相転移の超高速電荷-格子ダイナミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田研太郎,石川貴悠,伊藤桂介,後藤和紀,寒河江悠途,伊藤弘毅,齋藤伸吾,狩野旬,永田知子,深田幸正,神戸高志,石原純夫,池田直,岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] 逐次転移を示す電荷秩序絶縁体a'-(ET)2IBr2における光誘起相転移III (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘毅，伊藤桂介，岩井伸一郎，山本薫，薬師久弥
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] 層状鉄酸化物LuFe2O4における光誘起相転移の層間ダイナミクスIII (2013)
  • 著者名/発表者名: 寒河江悠途，伊藤桂介，伊藤弘毅，岩井伸一郎，石原純夫，齋藤伸吾，狩野旬，永田知子，深田幸正，神戸高志，池田直
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] ペロブスカイト型酸化物LaCoO3の赤外10 fs分光II (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川貴悠，山田研太郎，寒河江悠途，後藤和紀，伊藤桂介，伊藤弘毅，詹仕誠，橋本顕一郎，佐々木孝彦，石原純夫，岩井伸一郎，山田重樹，有馬孝尚
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] LuFe2O4における光誘起相転移の超高速電荷-格子ダイナミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田研太郎，石川貴悠，伊藤桂介，後藤和紀，寒河江悠途，伊藤弘毅，齋藤伸吾，狩野旬，永田知子，深田幸正，神戸高志，石原純夫，池田直，岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] ダイマーモット絶縁体κ-,β'-(BEDT-TTF)2Xのテラヘルツ電荷ダイナミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤和紀，伊藤桂介，伊藤弘毅，齋藤伸吾，谷口弘三，米山直樹，佐々木孝彦，岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] ダイマーモット絶縁体β'-(BEDT-TTF)2ICl2のテラヘルツ時間領域分光II (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤桂介，後藤和紀，伊藤弘毅，齋藤伸吾，岸田英夫，佐々木孝彦，谷口弘三，岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] Photoinduced Phase Transition in a Charge-ordered Ferroelectric α'-(ET)_2IBr_2 (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Itoh, K. Itoh, S. Iwai, S. Saito, K. Yamamoto, and K. Yakushi
  • 学会等名: International Symposium Material Science Opened by Molecular Degree of Freedom (MDF2012)
  • 発表場所: 宮崎県宮崎市サンホテルフェニックス
  • 年月日: 2012-12-03
• [学会発表] 層状鉄酸化物LuFe_2O_4における光誘起相転移の層間ダイナミクスII (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤桂介,伊藤弘毅,岩井伸一郎,石原純夫,齋藤伸吾,橋本顕一郎,佐々木孝彦,狩野旬,永田知子,深田幸正,神戸高志,池田直
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 逐次転移を示す電荷秩序絶縁体α'-(ET)_2IBr_2における光誘起相転移II (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘毅,伊藤桂介,岩井伸一郎,齋藤伸吾,山本薫,薬師久弥
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Terahertz Spectroscopy of Photoinduced Phase Transitions in a Charge OrderedInsulator α'-(ET)_2IBr_2 (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Itoh, K. Itoh, K. Anjo, S. Saito, K. Yamamoto, K. Yakushi, and S. Iwai
  • 学会等名: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals (ICSM2012)
  • 発表場所: Atlanta, US
  • 年月日: 2012-07-10
• [学会発表] 層状鉄酸化物LuFe_2O_4における光誘起相転移の層間ダイナミクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤桂介,安生皓平,伊藤弘毅,岩井伸一郎,石原純夫,齋藤伸吾,狩野旬,永田知子,深田幸正,神戸高志,池田直
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 逐次転移を示す電荷秩序絶縁体α'-(ET)_2IBr_2における光誘起相転移 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安生皓平,伊藤桂介,伊藤弘毅(口頭発表者),岩井伸一郎,齋藤伸吾,山本薫,薬師久弥
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] Photoinduced Phase Transition in a Charge-ordered Ferroelectric a'-(ET)2IBr2 (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Itoh, K. Itoh, S. Iwai, S. Saito, K. Yamamoto, K. Yakushi
  • 学会等名: International Symposium Material Science Opened by Molecular Degree of Freedom (MDF2012)
  • 発表場所: 宮崎県宮崎市サンホテルフェニックス
• [学会発表] 逐次転移を示す電荷秩序絶縁体α'-(ET)2IBr2における光誘起相転移II (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘毅，伊藤桂介，岩井伸一郎，齋藤伸吾，山本薫，薬師久弥
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] 層状鉄酸化物LuFe2O4における光誘起相転移の層間ダイナミクスII (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤桂介，伊藤弘毅，岩井伸一郎，石原純夫，齋藤伸吾，橋本顕一郎，佐々木孝彦，狩野旬，永田知子，深田幸正，神戸高志，池田直
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] ペロブスカイト型酸化物LaCoO3におけるスピン転移とテラヘルツ分光 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤桂介，伊藤弘毅，岩井伸一郎，石原純夫，齋藤伸吾，橋本顕一郎，佐々木孝彦，山田重樹，有馬考尚
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] ペロブスカイト型酸化物LaCoO3の赤外10 fs分光 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石川貴悠，山田研太郎，伊藤桂介，伊藤弘毅，岩井伸一郎，石原純夫，橋本顕一郎，佐々木孝彦，山田重樹，有馬孝尚
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] Terahertz Spectroscopy of Photoinduced Phase Transitions in a Charge Ordered Insulator α'-(ET)2IBr2 (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Itoh, K. Itoh, K. Anjo, S. Saito, K. Yamamoto, K. Yakushi, and S. Iwai
  • 学会等名: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals (ICSM2012)
  • 発表場所: Atlanta, US
• [学会発表] Photoinduced Growth of Polar Cluster in κ-(ET)2Cu2(CN)3 (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Itoh, H. Itoh, M. Naka, S. Saito, I. Hosako, N. Yoneyama, S. Ishihara, T. Sasaki, and S. Iwai
  • 学会等名: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals (ICSM2012)
  • 発表場所: Atlanta, US
• [学会発表] S. Iwai, Y. Kawakami, T. Ishikawa, Y. Sakurai, H. Itoh, K. Yamamoto, and T. Sasaki (2012)
  • 著者名/発表者名: Coherent Electron Dynamics in 10 fs Time Scale in Organic Charge Ordered and Dimer-Mott Insulators
  • 学会等名: XVIIIth International Conference on Ultrafast Phenomena (UP2012)
  • 発表場所: Lausanne, Switzerland
• [学会発表] Photoinduced Growth of Ferroelectric Charge Order in Organic Dimer-Mott Insulator (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Itoh, H. Itoh, S. Iwai, M. Naka, S. Ishihara, S. Saito, N. Yoneyama, and T. Sasaki
  • 学会等名: XVIIIth International Conference on Ultrafast Phenomena (UP2012)
  • 発表場所: Lausanne, Switzerland
• [学会発表] Photoinduced Coherent Spin Fluctuation in Primary Dynamics of Insulator to Metal Transition in Perovskite Co Oxide (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ishikawa, H. Itoh, S. Iwai, T. Arima, S. Yamada, and T. Sasaki
  • 学会等名: XVIIIth International Conference on Ultrafast Phenomena (UP2012)
  • 発表場所: Lausanne, Switzerland
• [学会発表] Photoinduced Coherent Spin Fluctuation in Primary Dynamics of Insulator to Metal Transition in Perovskite Co Oxide (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ishikawa, H. Itoh, S. Iwai, T. Arima, S. Yamada, and T. Sasaki
  • 学会等名: The 10th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter, Nanostructured and Molecular Materials (EXCON2012)
  • 発表場所: Groningen, the Netherlands
• [学会発表] Photoinduced Growth of Ferroelectric Charge Order in Organic Dimer-Mott Insulator (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Itoh, H. Itoh, S. Iwai, M. Naka, S. Ishihara, S. Saito, N. Yoneyama, and T. Sasaki
  • 学会等名: The 10th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter, Nanostructured and Molecular Materials (EXCON2012)
  • 発表場所: Groningen, the Netherlands
• [学会発表] 層状鉄酸化物LuFe2O4における光誘起相転移の層間ダイナミクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤桂介，安生皓平，伊藤弘毅，岩井伸一郎，石原純夫，齋藤伸吾，狩野旬，永田知子，深田幸正，神戸高志，池田直
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ケ原キャンパス
• [学会発表] 逐次転移を示す電荷秩序絶縁体α’- (ET)2IBr2における光誘起相転移 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安生皓平，伊藤桂介，伊藤弘毅，岩井伸一郎，齋藤伸吾，山本薫，薬師久弥
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ケ原キャンパス
• [学会発表] 電子誘電体κ-(h-BEDT-TTF)2Cu2(CN)3の赤外10 fs分光 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石川貴悠，桜井洋平，川上洋平，伊藤弘毅，岩井伸一郎，米山直樹，佐々木孝彦
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ケ原キャンパス
• [学会発表] 層状鉄酸化物LuFe_2O_4における電荷秩序の光融解 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘毅,伊藤桂介,安生皓平,岩井伸一郎,石原純夫,齋藤伸吾,赤浜裕士,大石大輔,神戸高志,池田直
  • 学会等名: 金研ワークショップ「電子自由度による強誘電体研究最前線」
  • 発表場所: 東北大学金属材料研究所
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] 層状鉄酸化物LuFe_2O_4における電荷秩序の光融解 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘毅,伊藤桂介,安生皓平,岩井伸一郎,石原純夫,齋藤伸吾,赤浜裕士,大石大輔,神戸高志,池田直
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Ultrafast Melting Of Charge Ordering In LuFe_2O_4 Probed By Terahertz Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Itoh, K.Itoh, K.Anjyo, H.Nakaya, H.Akahama, D.Ohishi, S.Saito, T.Kambe, S.Ishihara, N. Ikeda and S.Iwai
  • 学会等名: 16th International Conference on Luminescence
  • 発表場所: Michigan, US
  • 年月日: 2011-06-29
• [学会発表] Ultrafast Melting Of Charge Ordering In LuFe2O4 Probed By Terahertz Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Itoh, K.Itoh, K.Anjyo, H.Nakaya, H.Akahama, D.Ohishi, S.Saito, T.Kambe, S.Ishihara, N. Ikeda and S.Iwai
  • 学会等名: 16th International Conference on Luminescence
  • 発表場所: Ann Arbor, Michigan, USA
• [学会発表] 層状鉄酸化物LuFe2O4における電荷秩序の光融解 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤弘毅，伊藤桂介，安生皓平，岩井伸一郎，石原純夫，齋藤伸吾，赤浜裕士，大石大輔，神戸高志，池田直
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
• [学会発表] ダイマーモット絶縁体κ-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3における分極クラスターの光誘起テラヘルツダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤桂介，安生皓平，伊藤弘毅，岩井伸一郎，石原純夫，齋藤伸吾，佐々木孝彦
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
• [学会発表] 逐次転移を示す電荷秩序絶縁体α’- (BEDT-TTF)2IBr2のテラヘルツ分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安生皓平，伊藤桂介，中屋秀貴，伊藤弘毅，岩井伸一郎，齋藤伸吾，山本薫，薬師久弥
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
• [学会発表] 二次元有機伝導体における超高速多電子‐格子干渉I；電荷秩序絶縁体 (2011)
  • 著者名/発表者名: 桜井洋平，石川貴悠，海野仁美，川上洋平，伊藤弘毅，岩井伸一郎，山本薫，薬師久弥
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
• [学会発表] 二次元有機伝導体における超高速多電子‐格子干渉II；ダイマーモット絶縁体 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川上洋平，桜井洋平，石川貴悠，海野仁美，伊藤弘毅，岩井伸一郎，米山直樹，佐々木孝彦
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
• [学会発表] ダイマーモット絶縁体β'-(BEDT-TTF)2ICl2における励起状態の超高速緩和過程II (2011)
  • 著者名/発表者名: 海野仁美，桜井洋平，石川貴悠，川上洋平，伊藤弘毅，岩井伸一郎，佐々木孝彦，谷口弘三
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
• [備考]
  • 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/