テラヘルツ波パルスによる電子型強誘電体および量子常誘電体の高速分極制御

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05402
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 高橋 聡 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80212009)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 電子型強誘電体 / テラヘルツ波パルス / 光誘起相転移 / 量子常誘電体 / 分極反転

研究成果の概要

電子型強誘電体TTF-CAおよびα-(BEDT-TTF)2I3をTHz波短パルスで励起した場合のダイナミックスの理論研究を行い、分極の高速反応の起源は、パルス励起状態が断熱的に変化することにあることを明らかにした。α-(BEDT-TTF)2I3およびκ-(BEDT-TTF)2Xにおいて、動的局在による電荷秩序状態への光誘起相転移を利用することにより、高速での分極生成、反転が実現できることを示した。量子モンテカルロ法により、格子を量子的に扱い、DMTTF-QBrnCl4-nの熱平衡状態の諸性質を計算し、量子常誘電相、イオン性常誘電相が存在することを示した。

自由記述の分野

光物性物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

強誘電体の電気分極をps以下の時間スケールで制御できれば、革新的なデバイスの素材となる可能性がある。電子の移動により分極が発生する電子型強誘電体では、従来の強誘電体よりもはるかに高速で分極を制御することが期待されている。本研究では、THz波パルスや光パルスを用いることにより、電子型強誘電体の分極を高速で制御できる可能性を理論的に示すことに成功した。ここで得られた知見を基に、電子型強誘電体の応用への展開が進むことが期待される。