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2005 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, 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 / 光スイッチング / マルチフェロイックス / ポンプ・プローブ分光 / 強磁場下X線回折 / テラヘルツ
研究概要

光誘起相転移:(1)一次元モット絶縁体BEDTTTF-F_2TCNQのフェムト秒ポンププローブ分光測定を行い、分子あたり0.003光子の弱励起においても、金属的な反射率変化の挙動を見出した。これは、一次元モット絶縁体に特有のスピン電荷分離に基づくものであると考えられる。さらに、光励起状態の超高速緩和の機構を明らかにするために、20フェムト秒の時間分解能を有するポンププローブ分光測定系を構築した。(2)Mn酸化物薄膜の永続的光誘起絶縁体・金属転移を詳細に調べ、10μmにも及ぶ相分離状態が存在し、その存在様式は、履歴、外場の種類と強さなどに敏感に依存することを明らかにした。その挙動は、複雑系の典型であるソフトマターと極めて類似し、複雑系で知られている現象論的解釈が、巨大応答をよく記述することを見出した。(3)高スピン常磁性相が全ての温度域で安定な複核スピンクロスオーバー錯体に光誘起相転移を起こし、熱的には得られない低スピン-高スピン中間層を数時間以上の寿命で得ることに成功した。(4)量子常誘電体KTaO_3の光励起キャリアは局在状態にトラップされ、トンネリングにより緩和励起子を構成するという過程によって、現象が統一的に理解できた。
電気磁気効果:巨大な電気磁気効果(交差相関)を示すペロブスカイト型Mn酸化物の無磁場下での磁気構造が横滑り型らせん磁性であることを、中性子散乱磁気構造解析により直接示した。
強磁場X線回折装置:村上班と共同で、KEK-PFに8Tの磁場印加X線回折測定システムを構築、他の班との共同研究を開始した。巨大な電気磁気効果を示すMn酸化物の不整合反強磁性の波数の変化、巨大磁気抵抗効果を示すMn酸化物における電荷・軌道整列状態の融解、スピネル型酸化物における磁場誘起構造相転移、希土類硼炭化物の磁場下での相図の測定に成功した。
テラヘルツ・ニアフィールド顕微鏡を構築した

  • 研究成果

    (34件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (33件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Novel orbital ordering induced by anisotropic stress in a manganite thin film2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Wakawayashi, D.Bizen, H.Nakao, Y.Murakami, M.Nakamura, Y.Ogimoto, K.Miyano, H.Sawa
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 96

      ページ: 017202-1-017202-4

  • [雑誌論文] Reply to the comment on "Large Optical Nonlinearity of Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes under Resonant Excitations"2006

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

      Physical Review Letters 96

      ページ: 019706

  • [雑誌論文] Ultrafast Phase Control in One-Dimensional Correlated Electron Systems2006

    • 著者名/発表者名
      S.Iwai, H.Okamoto
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 75

      ページ: 011007

  • [雑誌論文] Ultrafast Photoinduced Melting of a Spin-Peierls Phase in an Organic Charge-Transfer Compound, K-Tetracyanoquinodimethane2006

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

      Physical Review Letters 96

      ページ: 037405

  • [雑誌論文] Coherent Control of Charge and Lattice Dynamics in a Photoinduced Neutral-to-Ionic Transition of a Charge-Transfer Compound2006

    • 著者名/発表者名
      S.Iwai, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 96

      ページ: 057403

  • [雑誌論文] テラヘルツ時間領域分光の基礎と応用2006

    • 著者名/発表者名
      永井正也, 田中耕一郎
    • 雑誌名

      応用物理 75,2月号

      ページ: 0179-0187

  • [雑誌論文] Collinear to Spiral Spin Transformation without changing the Modulation Wavelength upon Ferroelectric Transition in Tb1_<-x>DyxMnO_32006

    • 著者名/発表者名
      T.Arima, A.Tokunaga, T.Goto, H.Kimura, Y.Noda, Y.Tokura
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 96 9

      ページ: 097202-1-097202-4

  • [雑誌論文] Bidirectional optical phase control between a charge-ordered insulator and a metal in manganite thin films2005

    • 著者名/発表者名
      K.Miyano, N.Takubo
    • 雑誌名

      J.Phys.IV France 131

      ページ: 43-48

  • [雑誌論文] Conduction and optical effects in the plastic charge-density waves2005

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

      J.Phys.IV France 131

      ページ: 123-124

  • [雑誌論文] Interfacial charge transfer excitation with large optical nonlinearity in manganite heterostructure2005

    • 著者名/発表者名
      T.Satoh, K.Miyano Y.Ogimoto, H.Tamaru, S.Ishihara
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 72

      ページ: 224403-1-224403-4

  • [雑誌論文] Dimensional crossover in transport property in manganite thin films with finely controlled lattice distortion2005

    • 著者名/発表者名
      M.Nakamura, M.Izumi, K.Miyano
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 74

      ページ: 3387-3390

  • [雑誌論文] Critical phase control of the charge-orbital ordered manganite thin films2005

    • 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 486

      ページ: 104-107

  • [雑誌論文] Persistent and reversible all-optical phase control in a manganite thin film2005

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

      Phys.Rev.Lett 95

      ページ: 017404-1-017404-4

  • [雑誌論文] Detection of spin and charge states in centrosymmetric materials by nonlinear optics2005

    • 著者名/発表者名
      T.Satoh, T.Lottermoser, M.Fiebig, Y.Ogimoto, H.Tamaru, M.Izumi, K.Miyano
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys. 97

      ページ: 10A914-1-10A914-3

  • [雑誌論文] Phase control through anisotropic strain in Nd_<0.5>Sr_<0.5>MnO_32005

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

      Appl.Phys.Lett. 86

      ページ: 182504-1-182504-3

  • [雑誌論文] Direct observation of excitons and a continuum of one-dimensional Mott insulators : A reflection-type third-harmonic-generation study of Ni-halogen chain compounds2005

    • 著者名/発表者名
      M.Ono, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 95

      ページ: 087401-1-087401-4

  • [雑誌論文] Nonlinear and ultrafast optical response in single-walled carbon nanotubes2005

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

      Journal of Physics : Conference Series 21

      ページ: 177-182

  • [雑誌論文] Quantum Neutral-Ionic Phase Transition as Investigated by Raman Scattering and X-ray Diffraction2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Okimoto, et al.
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 74

      ページ: 2165-2168

  • [雑誌論文] Third-order optical nonlinearity in regio-controlled polythiophene films2005

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

      Applied Physics Letters 87

      ページ: 121902

  • [雑誌論文] Two-Step Spin Conversion in a Cyanide-Bridged Ferrous Square2005

    • 著者名/発表者名
      M.Nihei, et al.
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition 44

      ページ: 6484-6487

  • [雑誌論文] Third-order nonlinear optical spectroscopy in charge-transfer-type conjugated polymers2005

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

      Synthetic Metals 153

      ページ: 141-144

  • [雑誌論文] Destructive interference effect on surface plasmon resonance in terahertz attenuated total reflection2005

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

      Optics Express 13

      ページ: 10801-10814

  • [雑誌論文] Photoinduced spin crossover in a Fe-picolylamine complex : A far-infrared study on single crystals2005

    • 著者名/発表者名
      H.Okamura, M.Matsubara, T.Nanba, T.Tayagaki, S.Mouri, K.Tanaka Y.Ikemoto, T.Moriwaki, H.Kimura, G.Juhasz
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 72

      ページ: 073108

  • [雑誌論文] Time-resolved X-ray diffraction : a wonderful tool for probing structural photo-induced phase transitions2005

    • 著者名/発表者名
      M.Buron-Le Cointe, E.Collet, L.Guerin, M.H.Lemee-Cailleau, H.Cailleau, M.Wulff T.Luty, S.Koshihara, K.Tanaka
    • 雑誌名

      J.Luminescence 112

      ページ: 235-241

  • [雑誌論文] Strong blue emission from Ti-doped MgAl_2O_4 crystals2005

    • 著者名/発表者名
      Tokushi Sato, Masanobu Shirai, Koichiro Tanaka, Yutaka Kawabe, Eiichi Hanamura
    • 雑誌名

      J.Luminescence 114

      ページ: 155-161

  • [雑誌論文] Decoupling of themolecular spin state and the crystallographic phase change in the spin crossover complex [Fe(ptz)6](BF4)2 studied by Raman spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      Nawel Ould Moussa, Xavier Ducros, Ga'bor Molna'r, Antoine Zwick, Takeshi Tayagaki, Koichiro Tanaka, Azzedine Bousseksou
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett 402

      ページ: 503

  • [雑誌論文] Photoexcited carrier dynamics in Potassium Tantalate2005

    • 著者名/発表者名
      I.Katayama, M.Watanabe, T.Hayashi, K.Tanaka
    • 雑誌名

      J.Luminescence 112

      ページ: 242

  • [雑誌論文] Photo-induced suppression of ferroelectric transition in oxygen-isotope-exchanged SrTiO_32005

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Yamada, Koichiro Tanaka
    • 雑誌名

      J.Luminescence 112

      ページ: 259

  • [雑誌論文] Metal dilution effects on the spin crossover properties of the three-dimensional coordination polymer Fe(pyrazine)[Pt(CN)4]2005

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tayagaki, Ana Galet, Ga'bor Molna'r, Maria Carmen, Mun〜oz, Antoine Zwick, Koichiro Tanaka, Jose'-Antonio Real, Azzedine Bousseksou
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B; 109(31)

      ページ: 14859-14867

  • [雑誌論文] Observation of nonreciprocal magnetoelectric x-ray scattering in magnetite2005

    • 著者名/発表者名
      M.Matsubara, Y.Shimada, T.Arima, Y.Taguchi, Y.Tokura
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 72 22

      ページ: 220404R-1-220404R-4

  • [雑誌論文] Magnetic-field-induced transition in the lattice modulation of colossal magnetoelectric GdMnO3 and TbMnO3 compounds2005

    • 著者名/発表者名
      T.Arima, T.Goto, Y.Yamasaki, S.Miyasaka, K.Ishii, M.Tsubota, T.Inami, Y.Murakami, Y.Tokura
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 72 10

      ページ: 100102R-1-100102R-4

  • [雑誌論文] Effect of Mn trimerization on the magnetic and dielectric properties of hexagonal YMnO32005

    • 著者名/発表者名
      Y.Aikawa, T.Katsufuji, T.Arima, K.Kato
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 71 18

      ページ: 184418(1)-184418(5)

  • [雑誌論文] Resonant Magnetoelectric X-ray Scattering in GaFeO3 : 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

      J.Phys.Soc.Jpn. 74 5

      ページ: 1419-1422

  • [図書] Terahertz Optoelectronics(Attenuated Total Reflection Spectroscopy)(editted by K.Syakai)2005

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Tanaka (共著)
    • 総ページ数
      387
    • 出版者
      Springer

URL: 

公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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