単一サイクル赤外光パルスを用いた強相関電子系の瞬時強電場効果の研究

• 研究課題/領域番号: 26887003
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 川上 洋平 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60731172)
• 研究期間 (年度): 2014-08-29 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 光誘起相転移 / 超高速分光 / 強相関電子系

研究成果の概要

光電場の位相が固定された、パルス幅6 fs（1.3サイクル）、瞬時電場強度100 MV/cmにおよぶ極限的な赤外パルス光源を開発し、多体電子系（固体）を対象に、光の高周波強電場が導く極端非平衡を実験的に検証した。>10 MV/cmの高周波強電場が駆動する電荷の局在化（動的局在：電荷の移動積分tの減少）として、(TMTTF)2AsF6（電荷秩序系）におけるプラズマ周波数ωp（∝√t）の減少、α-(ET)2I3（電荷秩序系）における光誘起金属→絶縁体転移（電荷の局在化）、κ-(ET)2X（ダイマーモット系）の金属‐絶縁体相境界における光誘起モット転移（ダイマーの安定化：金属→絶縁体）を観測した。

研究成果

• [雑誌論文] Ultrafast response of plasmaｌike reflectivity edge in (TMTTF)2AsF6 driven by a 7-fs 1.5-cycle strong-light field (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Naitoh, Y. Kawakami, T. Ishikawa, Y. Sagae, H. Itoh, K. Yamamoto, T. Sasaki, M. Dressel, S. Ishihara, Y. Tanaka, K. Yonemitsu, S. Iwai
  • 雑誌名: Phisical Review B 巻: 93 号: 16
  • DOI: 10.1103/physrevb.93.165126
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spontaneous Formation of Correlated Charge Coherence Induced by 1.5-Cycle Pulse in 1-D Organic Metal (TMTTF)2AsF6 (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Ishikawa, Y. Sagae, Y. Naitoh, J. Ichimura, Y. Kawakami, H. Itoh, K. Yamamoto, K. Yakushi, S. Ishihara, T. Sasaki, K. Yonemitsu, S. Iwai
  • 雑誌名: Springer Proceedings in Physics 162 (Ultrafast Phenomena XIX) 巻: 162 ページ: 244-247
• [雑誌論文] Optical freezing of charge motion in an organic conductor (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Ishikawa, Y. Sagae, Y. Naitoh, Y. Kawakami, H. Itoh, K. Yamamoto, K. Yakushi, H. Kishida, T. Sasaki, S. Ishihara, Y. Tanaka, K. Yonemitsu and S. Iwai
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 号: 1 ページ: 5528-5528
  • DOI: 10.1038/ncomms6528
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] κ型ET塩の金属-モット絶縁体相境界における超高速臨界現象 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川上洋平，内藤陽太，加藤隆寛，伊藤弘毅，米山直樹，佐々木孝彦，石原純夫，岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス，宮城
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 電荷グラス物質θ-(ET)2CsZn(SCN)4における瞬時強電場効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 内藤陽太，加藤隆寛，伊藤弘毅，川上洋平，山本薫，橋本顕一郎，佐々木孝彦，岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス，宮城
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] V2O3の金属層における赤外6 fs分光 (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤隆寛，内藤陽太，伊藤弘毅，川上洋平，伊藤桂介，佐々木孝彦，岩井伸一郎，Laurent Cario，Etienne Janod，Maciej Lorenc，Herve Cailleau，Eric Collet
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス，宮城
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Strong light-field effects in correlated organic conductors (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Iwai, Y. Kawakami, Y. Naitoh, H. Itoh, S. Ishihara, K. Yonemitsu
  • 学会等名: APS March Meeting 2016
  • 発表場所: Baltimore Convention Center, Baltimore, Maryland, USA
  • 年月日: 2016-03-14
  • 国際学会
• [学会発表] Driving charge and vibrational motions in strongly correlated organic conductors by nearly single-cycle 7 fs, 10 MV/cm infrared strong field (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Ishikawa, Y. Naitoh, Y. Kawakami, H. Itoh, K. Yamamoto, H. Kishida, T. Sasaki, M. Dressel, Y. Tanaka, K. Yonemitsu, S. Iwai
  • 学会等名: 11th Australasian Conference on Vibrational Spectroscopy
  • 発表場所: The University of Sydney, Australia
  • 年月日: 2015-09-30
  • 国際学会
• [学会発表] (TMTTF)2AsF6における瞬時強電場効果の超高速ダイナミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 内藤陽太，川上洋平，石川貴悠，加藤隆寛，伊藤弘毅，山本薫，佐々木孝彦，田中康寛，米満賢治，岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス，大阪
  • 年月日: 2015-09-19
• [学会発表] 電荷秩序型有機伝導体における光誘起電荷局在の励起偏光依存性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石川貴悠，内藤陽太，加藤隆寛，川上洋平，伊藤弘毅，山本薫，中村優斗，岸田英夫，佐々木孝彦，石原純夫，田中康寛，米満賢治，岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス，大阪
  • 年月日: 2015-09-19
• [学会発表] 1.3 サイクル 6 fsパルスによるダイマーモット絶縁体の瞬時強電場効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川上洋平，内藤陽太，石川貴悠，加藤隆寛，伊藤弘毅，米山直樹，佐々木孝彦，岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス，大阪
  • 年月日: 2015-09-19
• [学会発表] Charge-vibration dynamics driven by 6 fs, 1.3-cycle infrared pulses in dimer-Mott insulators (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawakami, T. Ishikawa, Y. Naitoh, H. Itoh, N. Yoneyama, T. Sasaki, S. Iwai
  • 学会等名: 11th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
  • 発表場所: Bad Gogging, Germany
  • 年月日: 2015-09-08
  • 国際学会
• [学会発表] Ultrafast optical response of the metallic phase of α-(ET)2I3 induced by 7 fs infrared pulse (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Ishikawa, Y. Naitoh, Y. Kawakami, H. Itoh, K. Yamamoto, K. Yakushi, H. Kishida, T. Sasaki, S. Ishihara, Y. Tanaka, K. Yonemitsu, S. Iwai
  • 学会等名: 11th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
  • 発表場所: Bad Gogging, Germany
  • 年月日: 2015-09-08
  • 国際学会
• [学会発表] ダイマーモット絶縁体における超高速電荷‐振動ダイナミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 川上洋平，内藤陽太，石川貴悠，寒河江悠途，伊藤桂介，伊藤弘毅，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70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学，東京
  • 年月日: 2015-03-22
• [学会発表] 1.5サイクル赤外パルスが駆動する超高速電荷ダイナミクス；電荷グラス物質θ-(ET)2CsZn(SCN)4 II (2015)
  • 著者名/発表者名: 内藤陽太，石川貴悠，寒河江悠途，川上洋平，伊藤弘毅，山本薫，薬師久弥，橋本顕一郎，佐々木孝彦，岩井伸一郎
  • 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
  • 年月日: 2015-03-22
• [学会発表] 1.5サイクル赤外パルスが駆動する超高速電荷ダイナミクス；電子強誘電体α-(ET)2I3 IV (2015)
  • 著者名/発表者名: 石川貴悠，寒河江悠途，内藤陽太，川上洋平，伊藤弘毅，山本薫，薬師久弥，中村優斗，岸田英夫，佐々木孝彦，石原純夫，田中康寛，米満賢治，岩井伸一郎
  • 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
  • 年月日: 2015-03-22
• [学会発表] ダイマーモット型κ-ET塩における超高速電荷ダイナミクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 内藤陽太，川上洋平，石川貴悠，寒河江悠途，伊藤弘毅，米山直樹，佐々木孝彦，岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学，愛知
  • 年月日: 2014-09-08
• [学会発表] 1.5サイクル赤外パルスが駆動する超高速電荷ダイナミクス；電子強誘電体α-(ET)2I3 III (2014)
  • 著者名/発表者名: 川上洋平，石川貴悠，寒河江悠途，内藤陽太，伊藤弘毅，山本薫，薬師久弥，中村優斗，岸田英夫，佐々木孝彦，石原純夫，田中康寛，米満賢治，岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学，愛知
  • 年月日: 2014-09-08
• [学会発表] 1.5サイクル赤外パルスが駆動する超高速電荷ダイナミクス；電子強誘電体α-(ET)2I3 II (2014)
  • 著者名/発表者名: 石川貴悠，寒河江悠途，内藤陽太，川上洋平，伊藤弘毅，山本薫，薬師久弥，中村優斗，岸田英夫，佐々木孝彦，石原純夫，田中康寛，米満賢治，岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学，愛知
  • 年月日: 2014-09-08
• [学会発表] 1.5サイクル赤外パルスが駆動する超高速電荷ダイナミクス；電子強誘電体(TMTTF)2AsF6 II (2014)
  • 著者名/発表者名: 寒河江悠途，石川貴悠，内藤陽太，川上洋平，伊藤弘毅，山本薫，薬師久弥，佐々木孝彦，石原純夫，米満賢治，岩井伸一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学，愛知
  • 年月日: 2014-09-08