• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実績報告書

光磁性スイッチング錯体における超高速スピンダイナミクスの観測

研究課題

研究課題/領域番号 13J10196
研究機関東京大学

研究代表者

浅原 彰文  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード光誘起相転移 / フェムト秒分光 / 光スイッチング材料 / 金属半導体転移 / 金属酸化物
研究実績の概要

今年度は,近年開発された光スイッチング物質であるラムダ型五酸化三チタン(Ti3O5)ナノ粒子の相転移ダイナミクスを理解することを目的として研究を行った.この物質は,光照射によって室温で半導体⇔金属相転移を示すという非常に特徴的かつ有用な光スイッチング特性を持つ.この系については未だダイナミクスの研究がほとんどなされていなかたったため,様々な時間分解測定を用いてその過程を詳細に調べた.

具体的には,光誘起半導体-金属相転移ダイナミクスを明らかにするために,時間分解拡散反射分光を行った.本実験では,ポンプ-プローブ分光法(測定範囲:100 fs ~ 1 ns)とストリークカメラ法(1 ns ~ 1 ms)という2種類の測定を組み合わせた実験系を構築することで,10桁にわたる広時間領域のダイナミクスを測定することを可能にし,光励起直後から初期状態に緩和するまでの全緩和ダイナミクスについて調べた.本研究では,特に半導体→金属相転移について詳細に調べた.

実験の結果,光励起によって半導体→金属相転移が数100 fs以内に生じることや,金属相ドメインの消滅・成長過程を含んだ超高速な相転移ダイナミクス描像が初めて明らかになった.また,逆過程の相転移(金属相→半導体相)においても,同様の時間スケールの相転移プロセスがあることが明らかになった.以上の研究より,Ti3O5ナノ粒子という新奇な光スイッチング機能性物質の応答特性がおよそ理解できたが,これは同時に本物質の記録材料としての潜在能力の高さも同時に示した.以上の成果は今年度内に,Physical Review B誌に発表された.

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ultrafast dynamics of photoinduced semiconductor-to-metal transition in optical switching nano-oxide Ti3O52014

    • 著者名/発表者名
      A. Asahara, H. Watanabe, H. Tokoro, S. Ohkoshi and T. Suemoto
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 90 ページ: 014303/1-7

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.90.014303

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 光スイッチング物質Ti3O5 ナノ粒子における金属-半導体相転移ダイナミクス2014

    • 著者名/発表者名
      浅原彰文, 渡邊浩, 所裕子, 大越慎一, 末元徹
    • 学会等名
      ISSPワークショップ 機能物性融合科学研究会シリーズ(1)「光機能」
    • 発表場所
      東京大学(千葉県柏市)
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-05
  • [学会発表] Ultrafast dynamics of photo-reversible insulator-metal phase transitions in nano-crystalline Ti3O52014

    • 著者名/発表者名
      T. Suemoto, A. Asahara, H. Watanabe, H. Tokoro, and S. Ohkoshi
    • 学会等名
      International Conference on Phase transition and Dynamical properties of Spin Transition Materials (PDSTM 2014)
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-11-19 – 2014-11-22
  • [学会発表] Dynamics of photoinduced semiconductor-to-metal transition in an optical switching nano-oxide Ti3O52014

    • 著者名/発表者名
      A. Asahara, H. Watanabe, H. Tokoro, S. Ohkoshi and T. Suemoto
    • 学会等名
      the 5-th International Conference on Photoinduced Phase Transitions and Cooperative Phenomena (PIPT5)
    • 発表場所
      スロベニア(ブレッド)
    • 年月日
      2014-06-08 – 2014-06-13
  • [備考] 末元研究室HP

    • URL

      http://suemoto.issp.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

公開日: 2016-06-01  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi