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多バンド系における光誘起幾何学効果と相関電子系の非平衡相転移

公募研究

研究領域分子自由度が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 23110707
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

岡 隆史  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (50421847)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード分子性導体 / 非平衡物理 / レーザー物理 / 相転移 / 強相関電子系 / 非平衡・非線形物理学
研究実績の概要

トポロジカル相転移を光によって引き起こす手法の開拓を目指し、分子性有機物質に着目した研究を行ってきた。申請者の提案した光誘起トポロジカル相転移が世界的にも広く認識され、例えば光学系を用いた実現がNature誌に掲載された(Rechtsman et al. Nature, 496, 196 (2013))。
本年度は(i)モット絶縁体の光励起現象 (Oka PRB 2012), (ii)高温超伝導体の光誘起現象(投稿準備中)をについて解析を行った。同時に、(1)量子磁性体の光誘起トポロジカル相転移(Takayoshi et al. arXiv:2013)、(2)多層型高温超伝導体の転移温度(Nishiguchi et al. arXiv:2012)、(3)乱れた系のレーザー光を用いた電気伝導の制御(Kitagawa et al. PRB 2012)についてまとめた。

強相関系の非平衡現象:有機物質は強相関効果が幅広く現れることが知られている。特に、有機モット絶縁体を取り上げ、レーザーを照射した相関電子系に現れる非平衡電子状態の解析を行い、Oka PRB 86, 075148 (2012)にまとめた。この論文では一次元ハバードモデルの厳密解と量子トンネル理論を組み合わせた手法を開発し、また、得られた知見としては照射するレーザー光のエネルギーによって光キャリア分布の振る舞いが定性的にも異なることをみいだした。
光誘起電気伝導:強力なレーザーを照射した電子系の電気伝導について調べた。系の電気伝導を正確に決めるためには電極との結合による緩和機構を考えた上で、大規模な系で計算を行う必要がある。この目的を達成するため「Floquet+Landauerの方法」という手法を開発し、Dirac電子系の光誘起伝導に応用した(Kitagawa et al. Ann. Phys. (2012))。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Nonlinear doublon production in a Mott insulator: Landau-Dykhne method applied to an integrable model2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Oka
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 86 号: 7

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.075148

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Repulsion-to-attraction transition in correlated electron systems triggered by a monocycle pulse2012

    • 著者名/発表者名
      Naoto Tsuji, Takashi Oka, Hideo Aoki, Philipp Werner
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 85 号: 15 ページ: 155124-155124

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.155124

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photo control of transport properties in a disordered wire: Average conductance, conductance statistics, and time-reversal symmetry2012

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kitagawa, Takashi Oka, Eugene Demler
    • 雑誌名

      Annals of Physics

      巻: 327 号: 7 ページ: 1868-1889

    • DOI

      10.1016/j.aop.2012.02.012

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transport properties of nonequilibrium systems under the application of light : Photoinduced quantum Hall insulators without Landau levels2011

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kitagawa, Takashi Oka, Arne Brataas, Liang Fu, Eugene Demler
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 84 号: 23 ページ: 235108-235108

    • DOI

      10.1103/physrevb.84.235108

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamical Band Flipping in Fermionic Lattice Systems : An ac-Field-Driven Change of the Interaction from Repulsive to Attractive2011

    • 著者名/発表者名
      Naoto Tsuji, Takashi Oka, Philipp Werner, Hideo Aoki
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett.

      巻: 106 号: 23 ページ: 236401-236401

    • DOI

      10.1103/physrevlett.106.236401

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapid Thermalization by Baryon Injection in Gauge/Gravity Duality2011

    • 著者名/発表者名
      K.Hashimoto, N.Iizuka
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: D84 号: 6 ページ: 66005-66005

    • DOI

      10.1103/physrevd.84.066005

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 非平衡理論 ― 物性を中心として2013

    • 著者名/発表者名
      岡 隆史
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学、広島県
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光誘起される 電子系の非平衡量子物理の可能性2013

    • 著者名/発表者名
      岡 隆史
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学、広島県
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] モット絶縁体におけるダブロンホロン対の非線形光励起の理論2012

    • 著者名/発表者名
      岡隆史
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学、西宮市
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] Takashi Oka's publication

    • URL

      http://cms.phys.s.u-tokyo.ac.jp/~oka/research.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://cms.phys.s.u-tokyo.ac.jp/~oka

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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