新規絶縁体材料における高密度光励起と相転移現象のダイナミクス

2010 年度 自己評価報告書

• 研究領域: 半導体における動的相関電子系の光科学
• 研究課題/領域番号: 20104007
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 芦田 昌明 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (60240818)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: 光誘起相転移 / 高密度光励起 / テラヘルツ分光 / 強相関電子系 / 酸化物

研究概要

基底状態においても電子相関が強く、一体近似が成立しない新規絶縁体材料において、光励起によって生成される電子正孔多体系のダイナミクスを研究する。特に、励起状態に固有の相関効果「動的相関」による秩序形成、即ち光誘起超伝導転移、絶縁体-金属転移など、電子状態の光誘起相転移のダイナミクスの解明に焦点を絞り、マグノン、超伝導ギャップなど秩序を直接反映する構造が存在するエネルギー領域、-テラヘルツ域を含む赤外全域-をカバーする独自の時間領域分光を行うことによって調べる。最適な物質として、定常光励起下でも相転移が生じる特異な銅及びチタン酸化物系を取り上げる。逆に、得られた「動的相関」に関する知見を新規光技術の創出、例えば、有効な制御素子が数少ないテラヘルツ波に対するデバイス開発につながる新原理の確立などに活かす。

研究成果

• [雑誌論文] Single-cycle terahertz pulses with amplitudes exceeding 1 MV/cm generated by optical rectification in LiNbO3 (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Hirori, , A.Doi, F.Blanchar, K.Tanaka
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 98 ページ: 091106(1-3)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamical Franz.Keldysh effect in GaAs/AlGaAs multiple quantum wells induced by single-cycle terahertz pulses (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Shinokita, H.Hirori, M.Nagai, N.Satoh, Y.Kadoya, K.Tanaka
  • 雑誌名: Appl.Phys.Let 97 ページ: 211902(1-3)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrabroadband terahertz generation using 4-N, N-dimethylamino-4′-N′-methyl- stilbazolium tosylate single crystals (2010)
  • 著者名/発表者名: I.Katayama, Katayama, R.Akai, M.Bito, H.Shimosato, K.Miyamoto, H.Ito, M.Ashida
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 97 ページ: 021105(1-3)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ladder Climbing on the Anharmonic Intermolecular Potential in an Amino Acid Microcrystal via an Intense Monocycle Terahertz Pulse (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Jewariya, , Masaya Nagai, Koichiro Tanaka
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 105 ページ: 203003(1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excitonic Interactions with Intense Terahertz Pulses in ZnSe/ZnMgSSe Multiple Quantum Wells (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Hirori, M.Nagai, K.Tanaka
  • 雑誌名: Phys.Rev. B81 ページ: 081305(R)(1-4)
  • 査読あり
• [学会発表] Ultrabroadband terahertz wave generation and detection with DAST crystal and photoconductive antenna (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Ashida
  • 学会等名: The 3rd Korea-Japan Joint Workshop on THz Technology
  • 発表場所: Busan(Korea)
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] Ultrabroadband Electric Field Generation and Detection from Far Infrared to Optical Communication Frequency (2010)
  • 著者名/発表者名: E.Matsubara, M.Bito, H.Shimosato, M.Ashida
  • 学会等名: 35th International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves IRMMW-THz2010
  • 発表場所: Rome(Italy)
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] Coherent Synchrotron Terahertz Radiation Using Electron Bunch Slicing (2010)
  • 著者名/発表者名: I.Katayama, H.Simosato, M.Bito, K.Furusawa, M.Adachi, M.Simada, H.Zen, S.Kimura, N.Yamamoto, M.Hosaka, M.Katoh, M.Ashida
  • 学会等名: 35th International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves IRMMW-THz2010
  • 発表場所: Rome(Italy)
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Nonlinear THz Spectroscopy on the Dielectric Thin Films (2010)
  • 著者名/発表者名: I.Katayama, H.Aoki, J.Takeda, H.Shimosato, M.Ashida, R.Kinjo, I.Kawayama, M.Tonouchi, M.Nagai, K.Tanaka
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics 2010
  • 発表場所: San Jose, California (USA)
  • 年月日: 2010-05-18
• [学会発表] Nonlinear coherent dynamics induced by intense terahertz field (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Tanaka
  • 学会等名: The International Workshop on Terahertz Technology 2009 (TeraTech '09)
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター
  • 年月日: 2009-12-01
• [備考] ホームページ
  • URL: http://laser.mp.es.osaka-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.hikari.scphys.kyoto-u.ac.jp/jp/index.php