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2004 年度 実績報告書

超高速集団光応答により生じる新物質相の創出

研究課題

研究課題/領域番号 16076207
研究機関東京大学

研究代表者

宮野 健次郎  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90167677)

研究分担者 岡本 博  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (40201991)
田中 耕一郎  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90212034)
有馬 孝尚  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (90232066)
キーワード光誘起相転移 / 金属・絶縁体転移 / 電気磁気効果 / 非相反的方向二色性 / 局所的対象性の破れ / 量子常誘電体 / テラヘルツ / 光スイッチング
研究概要

超高速現象:明瞭な金属・絶縁体転移を起すマンガン酸化物薄膜試料の作製に成功し、格子の歪による薄膜に特徴的な電荷・軌道秩序状態を見出した。この秩序状態を光励起することによって、超高速の電子状態の異方性の変化、反強磁性秩序からの強磁性の発現などを観察し、パルスレーザーとCWレーザーによる金属・絶縁体転移の双方向全光制御に成功した。また、有機分子性半導体において、超高速光スイッチング現象の探索を進めた。アルカリTCNQ結晶において、フェムト秒パルス励起によるスピンパイエルス相の融解(光誘起逆スピンパイエルス転移)を見出した。この転移に伴って、二量体化分子変位の融解に対応する複数のコヒーレント振動が生じ、二つのフェムト秒パルスの間隔を制御することによって、このコヒーレント振動の振幅を制御することに成功した。
電気磁気効果:自発電気分極を有するフェリ磁性生体GaFeO_3において近赤外から可視光領域の非相反的方向二色性を観測しまた、X線磁気散乱がFe K吸収端付近で共鳴増大を示すことを発見した。このスペクトル形状と反射指数に対する依存性は、X線領域における一次の電気磁気効果が寄与していることを示唆していた。このX線領域における電気磁気効果は、自発電気分極は持たないが、磁性イオンサイトの局所的対称性には反転心がないような物質についても観測できることを、スピネル構造を持ついくつかの物質で実証した。
量子常誘電体:量子常誘電体SrTiO_3にCaドープおよび酸素同位体置換して強誘電性を発現する単結晶試料を作製した。紫外線励起により、巨大誘電応答と強誘電転移温度の減少が観測され、どちらも光キャリアによる誘電遮蔽による効果と考えられる。
THz:0.1-3THzの周波数帯をカバーし、単結晶のみならず粉末試料、液体試料においても分析を容易にするテラヘルツ時間領域全反射分光装置の開発に成功した。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2005 2004 2000 その他

すべて 雑誌論文 (21件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Pseudomorphic strain effect on the charge-orbital ordering pattern in Pr_<0.5>Sr_<0.5>MnO_3 epitaxial thin films2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Ogimoto, N.Takubo, M.Nakamura, H.Tamaru, M.Izumi, K.Miyano
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 86

      ページ: 112513-1-112513-3

  • [雑誌論文] Strain-induced crossover of the metal-insulator transition in perovskite manganites2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Ogimoto, M.Nakamura, N.Takubo, H.Tamaru, M.Izumi, K.Miyano
    • 雑誌名

      Physical Review B 71

      ページ: 060403-1-060403-4(R)

  • [雑誌論文] Optical excitation in the creep phase of plastic charge-density wave2005

    • 著者名/発表者名
      N.Ogawa, K.Miyano, S.Brazovski
    • 雑誌名

      Physical Review B 71

      ページ: 075118-1-075118-8

  • [雑誌論文] Large Optical Nonlinearity of Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes under Resonant Excitations2005

    • 著者名/発表者名
      A.Maeda, H.Okamoto, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 94

      ページ: 047404-1-047404-4

  • [雑誌論文] General Features of Photoinduced Spin Dynamics in Ferromagnetic and Ferrimagnetic Compounds2005

    • 著者名/発表者名
      T.Ogasawara, H.Okamoto, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 94

      ページ: 087202-1-087202-4

  • [雑誌論文] Crystallographic superstructure of Ti-doped hexagonal YMnO_32005

    • 著者名/発表者名
      T.Asaka, K.Nemoto, K.Kimoto, T.Arima, Y.Matsui
    • 雑誌名

      Physical Review B 71

      ページ: 014114

  • [雑誌論文] Optical Magnetoelectric Effect in a Submicron Patterned Magnet2005

    • 著者名/発表者名
      N.Kida, T.Yamada, M.Konoto, Y.Okimoto, T.Arima, K.Koike, H.Akoh, Y.Tokura
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 94

      ページ: 077205

  • [雑誌論文] Resonant Magnetoelectric X-ray Scattering in GaFeO_3 : Observation of Ordering of Toroidal Moments2005

    • 著者名/発表者名
      T.Arima, J.H.Jung, M.Matsubara, M.Kubota, J.P.He, Y.Kaneko, Y.Tokura
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan 74(発表予定)

  • [雑誌論文] Direct observation of the soft-mode dispersion in incipient ferroelectric KTaO_32005

    • 著者名/発表者名
      Y.Ichikawa, M.Nagai, K.Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review B 71

      ページ: 086509

  • [雑誌論文] Selective photoswitching of the binuclear spin crossover compound [Fe(bt)(NCS)2]2(bpm) into two distinct macroscopic phases2005

    • 著者名/発表者名
      N.Ould Moussa, S.Mouri, K.Tanaka, 他5名
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 94

      ページ: 107205

  • [雑誌論文] Decoupling of the molecular spin-state and the crystallographic phase in the spin-crossover complex [Fe(ptz)6](BF4)2 studied by Raman2005

    • 著者名/発表者名
      Nawel Ould Moussa, Takeshi Tayagaki, Koichiro Tanaka, 他4名
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 402

      ページ: 503

  • [雑誌論文] Relative contributions of lattice distorition and Coulomb interaction to resonant x-ray scattering in manganites2004

    • 著者名/発表者名
      M.Nakamura, M.Izumi, N.Ogawa, H.Ohsumi, Y.Wakabayashi, K.Miyano
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan 73

      ページ: 2802-2806

  • [雑誌論文] Photoinduced phase transition in tetrathiafulvalene-p-chloranil observed in femtosecond reflection spectroscopy2004

    • 著者名/発表者名
      H.Okamoto, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review B 70

      ページ: 165202-1-165202-18

  • [雑誌論文] [{[Pt(en)_2][PtX_2(en)_2]}_3}[{(MX_5)X_3}_2]・12H_2O: Quasi-One-Dimensional Halogen-Bridged Pt^<II>-Pt^<IV> Mixed-Valence Compounds with Magnetic Counter-anions2004

    • 著者名/発表者名
      M.Yamashita, H.Okamoto, et al.
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition 43

      ページ: 4763-4767

  • [雑誌論文] Visualization of local valence structures in quasi-one-dimensional halogen-bridged complexes [Ni_<1-x>Pd_x(chxn)_2Br]Br_2 by STM2004

    • 著者名/発表者名
      S.Takaishi, H.Okamoto, et al.
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition 43

      ページ: 3171-3175

  • [雑誌論文] Charge dynamics of Ca_<2-x>Na_xCuO_2Cl_2 as a correlated electron system with the ideal tetragonal lattice2004

    • 著者名/発表者名
      K.Waku, H.Okamoto, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review B 70

      ページ: 134501-1-124501-8

  • [雑誌論文] Control of the ferroelectric properties of DyMn_2O_5 by magnetic fields2004

    • 著者名/発表者名
      D.Higashiyama, S.Miyasaka, N.Kida, T.Arima, Y.Tokura
    • 雑誌名

      Physical Review B 70

      ページ: 174405

  • [雑誌論文] Infrared study of spin crossover Fe-picolylamine complex2004

    • 著者名/発表者名
      Okamura M, Tayagaki T, Tanaka 他4名
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 73

      ページ: 1355

  • [雑誌論文] Generation and detection of terahertz radiation by electro-optical process in GaAs using 1.56 μm fiber laser pulses2004

    • 著者名/発表者名
      M.Nagai, K.Tanaka, H.Ohtake, T.Bessho, T.Sugiura, 他2名
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 85

      ページ: 3974

  • [雑誌論文] Attenuated total reflection spectroscopy in a time domain using terahertz coherent pulses2004

    • 著者名/発表者名
      H.Hirori, K.Yamashita, M.Nagai, K.Tanaka
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 43

      ページ: L1287

  • [雑誌論文] Critical phase control of the charge-orbital ordered manganite thin films

    • 著者名/発表者名
      Y.Ogimoto, M.Nakamura, N.Takubo, H.Tamaru, M.Izumi, K.Miyano
    • 雑誌名

      Thin Solid Films (印刷中)

  • [図書] "Photoinduced phase transitions in one-dimensional correlated electron systems" in "Photoinduced phase transitions" (ed. by K.Nasu)2000

    • 著者名/発表者名
      H.Okamoto, et al.
    • 総ページ数
      70
    • 出版者
      World Scientific
  • [産業財産権] Optical Waveguide Coupler2000

    • 発明者名
      K.Miyano, H.Tamaru, H.Ishikawa
    • 権利者名
      科学技術研究機構
    • 産業財産権番号
      US Patent,6,873,769
    • 出願年月日
      2000-12-25
    • 取得年月日
      2005-03-29

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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