Ｘ線自由電子レーザーを用いた強相関電子のリアルタイム観察

• 研究課題/領域番号: 25610089
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 笹川 崇男 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 准教授 (30332597)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 強相関電子系 / Ｘ線自由電子レーザー / 時間分解分光 / 電荷スピン秩序 / X線自由電子レーザー

研究成果の概要

高温超伝導や巨大磁気抵抗などの強電子相関物質の示す異常電子物性の起源に迫るために、時間分解共鳴Ｘ線散乱実験にＸ線自由電子レーザーを用いることで、ナノスケールの電荷スピン秩序の様子を超高速時間分解して観察することに挑戦した。同一単結晶を対象として、通常レーザーを用いた中赤外やテラヘルツの時間分解分光測定も行うことにより、相補的なデータの収集も行った。総合的な解析により、強相関電子系における電荷秩序の振幅、位相、相関長の時間変化を明らかにすることに成功し、擬ギャップ形成についての議論まで行うことができた。

研究成果

• [雑誌論文] Direct Spectroscopic Evidence for Phase Competition between the Pseudogap and Superconductivity in Bi2Sr2CaCu2O8+d (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Hashimoto, E. A. Nowadnick, R.-H. He, I. M. Vishik, B. Moritz, Y. He, K. Tanaka, R. G. Moore, D. Lu, Y. Yoshida, M. Ishikado, T. Sasagawa, K. Fujita, S. Ishida, S. Uchida, H. Eisaki, Z. Hussain, T. P. Devereaux, and Z.-X. Shen
  • 雑誌名: Nature Materials 巻: 14 号: 1 ページ: 37-42
  • DOI: 10.1038/nmat4116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of All the Raman-active Coherent Phonons in Sb2Te3 Revealed via Transient Reflectivity (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Norimatsu, M. Hada, S. Yamamoto, T. Sasagawa, M. Kitajima, Y. Kayanuma, K. G. Nakamura
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 117 号: 14 ページ: 143102-143102
  • DOI: 10.1063/1.4917384
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ultrafast Charge Localization in a Stripe-phase Nickelate (2013)
  • 著者名/発表者名: G. Coslovich, B. Huber, W. -S. Lee, Y. -D. Chuang, Y. Zhu, T. Sasagawa, Z. Hussain, H. A. Bechtel, M. C. Martin, Z. -X. Shen, R. W. Schoenlein, and R. A. Kaindl
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 4 号: 1
  • DOI: 10.1038/ncomms3643
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unconventional Photonic Change of Charge-density-wave Phase in Two-leg Ladder Cuprate Sr14Cu24O41 (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Fukaya, Y. Okimoto, M. Kunitomo, T. Ishikawa, K. Onda, S. Koshihara, A. Isayama, and T. Sasagawa
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 82 号: 8 ページ: 083707-083707
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.083707
  • NAID: 210000132680
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast Real Space Dynamics of Photoexcited State in a Layered Perovskite-Type Spin Crossover Oxide La_<1.5>Sr_<0.5>CoO_4 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Okimoto, Tsugumi Egawa, Ryo Fukaya, Yoshitaka Matsubara, Yuki Yamada, Nao Yamada, Tadahiko Ishikawa, Ken Onda, Shin-ya Koshihara, Hiroki Taniguchi, Mitsuru Itoh, Akira Isayama, and Takao Sasagawa
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: vol.82 号: 7 ページ: 0747211-8
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.074721
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time Manifestation of Strongly Coupled Spin and Charge Order Parameters in Stripe-ordered Nickelates via Time-resolved Resonant X-ray Diffraction (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. D. Chuang, W. S. Lee, T. Sasagawa, Z. X. Shen, et al.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 110 号: 12
  • DOI: 10.1103/physrevlett.110.127404
  • 査読あり
• [学会発表] 7 fsパルスによる二次元銅酸化物の超高速電荷・スピンダイナミクスの研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮本辰也，大澤尚幸，松井裕太，寺重翼，小野貴晃，矢田祐之，渡部裕也，足立俊輔，伊藤利充，Bingsheng Li，澤彰仁，笹川崇男，岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都新宿区)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] テラヘルツ波を用いた二次元銅酸化物の電場変調反射分光 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺重翼，小野貴晃，宮本辰也，森本剛史，矢田祐之，貴田徳明，伊藤利充，笹川崇男，岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都新宿区)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] 時間分解電子線回折法を用いたトポロジカル絶縁体の光誘起ダイナミクスの観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 羽田真毅，則松桂，C，Sercan Keskin，鶴田哲也，五十嵐九四朗，笹川崇男，恩田健，萱沼洋輔，R. J. Dwayne Miller，腰原伸也，中村一隆
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都新宿区)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] 時間分解ARPESで研究するBi系銅酸化物高温超伝導体の電子状態 (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤猛，石田行章，坂本英城，竹内恒博，笹川崇男，辛埴
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都新宿区)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] フェムト秒時間分解電子線回折法の開発：トポロジカル絶縁体の光誘起構造ダイナミクスの観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 羽田真毅、則松桂、田中誠一、Keskin Sercan、鶴田哲也、五十嵐九四朗、石川忠彦、萱沼 洋輔、Miller R. J. Dwayne、笹川崇男、恩田健、腰原伸也、中村一隆
  • 学会等名: 62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学（神奈川県平塚市)
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] トポロジカル絶縁体Bi2Te3の光励起電子・格子ダイナミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 則松桂、羽田真毅、鶴田哲也、五十嵐九四郎、田中誠一、恩田健、笹川崇男、中村一隆
  • 学会等名: 62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学（神奈川県平塚市)
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] Nanoscale Charge-order Dynamics in Stripe-phase Nickelates Probed via Ultrafast THz Spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: G. Coslovich, S. Behl, B. Huber, W.-S. Lee, Z.-X. Shen, T. Sasagawa, H. A. Bechtel, M. C. Martin, R. A. Kaindl
  • 学会等名: APS March Meeting 2015
  • 発表場所: Texas、USA
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-06
• [学会発表] トポロジカル絶縁体Sb2Te3のコヒーレント光学フォノン (2014)
  • 著者名/発表者名: 則松桂，羽田真毅，山本宗平，笹川崇男，中村一隆
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道札幌市)
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] 層状ペロブスカイトCo酸化物における時間分解ラマン分光 (2014)
  • 著者名/発表者名: 深谷亮、沖本洋一、山谷奈央、田中誠一、恩田健、石川忠彦、腰原伸也、諌山晃、笹川崇男、秋光純、堀金和正
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 神奈川
• [学会発表] Photo-induced dynamics of strongly coupled charge and spin order parameters (2013)
  • 著者名/発表者名: W.S. Lee, T. Sasagawa, Z.-X. Shen, Z. Hussain et al.
  • 学会等名: Spectroscopy of Novel Superconductors
  • 発表場所: Berkeley, USA
• [備考] http://www.msl.titech.ac.jp/~sasagawa/index.html
• [備考] 東京工業大学応用セラミックス研究所・笹川研究室
  • URL: http://www.msl.titech.ac.jp/~sasagawa/index.html