動的相スイッチ機構を内在する有機電子材料の開拓と非平衡物性科学への展開

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18GS0208
• 研究種目: 学術創成研究費
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 田中 耕一郎 京都大学, 物質ー細胞統合システム拠点, 教授 (90212034)
• 研究分担者: 矢持 秀起 京都大学, 低温物質科学研究センター, 教授 (20182660) ; 腰原 伸也 東京工業大学, 理工学研究科物質科学専攻, 教授 (10192056) ; 御崎 洋二 愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (90202340) ; 永井 正也 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (30343239)
• 連携研究者: MAVANI Krushna 京都大学, 物質-細胞統合システム, 拠点・研究員 (10452260) ; OSTROVSKI Denis 京都大学, 大学院・理学研究科, 研究員 ; 廣理 英基 京都大学, 物質-細胞統合システム, 拠点・助教 (00512469) ; 大塚 晃弘 京都大学, 低温物質科学研究センター, 助教 (90233171) ; 前里 光彦 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60324604) ; 中野 義明 京都大学, 低温物質科学研究センター, 助教 (60402757) ; 沖本 洋一 東京工業大学, 理工学研究科物質科学専攻, 准教授 (50356705) ; 石川 忠彦 東京工業大学, 理工学研究科火山流体センター, 助教 (70313327) ; 恩田 健 東京工業大学, 総合理工学研究科化学環境学専攻, 特任准教授 (60272712) ; 宮本 久一 久留米工業高等専門学校, 一般理科, 教授 (30229893) ; 白旗 崇 愛媛大学, 理工学研究科, 助教 (40360565)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2010
• キーワード: 非平衡物性科学 / テラヘルツ / 有機電子材料 / 光誘起相転移

研究概要

電子機能が光照射等の外部刺激により変化する有機電子材料を対象とし、その変化の動的過程と生成された終状態あるいは準安定状態を解明した。新規なテラヘルツ分光法を開発するとともに幾つかの新規相転移物質の開拓に成功した。スピンクロスオーバー錯体や(EDO-TTF)_2PF_6において、光誘起相転移における電子状態変化に加えて格子振動や結晶構造の時間変化を観測する「統合的動的構造解明」をすすめた結果、新たな構造や新奇な動的過程を発見した。これらには共通して複数の隠れた秩序が関与していることが明らかになった。この事実をもとに、非平衡ダイナミクスを記述可能な数理モデルの構築をおこなった。

研究成果

• [雑誌論文] (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Hirori, A.Doi, F.Blanchard, K.Tanaka
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 98 ページ: 091106 doi:10.1063/1.3560062
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Okimoto, M.Kurashima, K.Seko, T.Ishikawa, K.Onda, S.Koshihara, T.Kyomen, M.Itoh
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 83 ページ: 161101(R)
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Nishiwaki, K.Nakamura, T.Shirahata, Y.Misaki
  • 雑誌名: Chem.Lett. 40 ページ: 452-454
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Ito, K.Nakamura, T.Shirahata, T.Kawamoto, T.Mori, Y.Misaki
  • 雑誌名: Chem.Lett. 40 ページ: 81-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Brefuel, E.Collet, H.Watanabe, M.Kojima, N.Matsumoto, L.Toupet, K.Tanaka, J.-P. Tuchagues
  • 雑誌名: Chemistry-A European Journal 16 ページ: 14060
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Shinokita, H.Hirori, M.Nagai, N.Satoh, Y.Kadoya, K.Tanaka
  • 雑誌名: App.Phys.Lett. 97 ページ: 211902
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Jewariya, M.Nagai, K.Tanaka
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 105 ページ: 203003
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Doi, F.Blanchard, H.Hirori, K.Tanaka
  • 雑誌名: Opt.Express 18 ページ: 18419
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Okada, S.Tsuji, K.Tanaka, K.Hirao, K.Tanaka
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 97 ページ: 261111
  • 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.B 81 ページ: 081305(R)
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakano, Y.Misaki, M.Uruichi, K.Yakushi, H.Yamochi
  • 雑誌名: Physica B 405 ページ: S198-S201
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: X.F.Shao, Y.Nakano, G.Saito, K.Yakushi, S.Koshihara, K.Tanaka, H.Yamochi
  • 雑誌名: Physica B 405 ページ: S75-S78
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Murata, X.F.Shao, Y.Nakano, H.Yamochi, M.Uruichi, K.Yakushi, G.Saito, K.Tanaka
  • 雑誌名: Chem.Mater. 22 ページ: 3121-3132
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Onda, M.Shimizu, F.Sakaguchi, S.Ogihara, T.Ishikawa, Y.Okimoto, S.Koshihara, X.F. Shao, Y.Nakano, H.Yamochi, G.Saito
  • 雑誌名: Physica B 405 ページ: S350-S352
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Tomita, U.Kreutzer, S.Adachi, S.Koshihara, T.Jue
  • 雑誌名: J.Exp.Biol. 213 ページ: 2748-2754
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Ashizawa, K.Ishidzu., M.Watanabe, T.Tanahashi, T.Shirahata, T.Kawamoto, T.Mori, Y.Misaki
  • 雑誌名: Chem.Lett. 39 ページ: 1093-1095
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Shirahata, T.Morikawa, H.Miyamoto, Y.Nakano, H.Yamochi, Y.Misaki
  • 雑誌名: Physica B : Condensed Matter 405 ページ: S61-S64
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Nagai, M.Jewariya, Y.Ichikawa, H.Ohtake, T.Sugiura, Y.Uehara, K.Tanaka
  • 雑誌名: Opt.Express 17 ページ: 11543-11549
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Jewariya, M.Nagai, K.Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Optical Society of America B 26(9) ページ: A101
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Arikawa, M.Nagai, K.Tanaka
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 477 ページ: 95-101
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: N.O.Moussa, D.Ostrovskii, V.M.Garcia, G.Molnar, K.Tanaka, A.B.Gaspar, J.A.Real, A.Bousseksou
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 477(1-3) ページ: 156-159
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Watanabe, H.Hirori, G.Molnar, A.Bousseksou, K.Tanaka
  • 雑誌名: Phys.Rev.B Rapid Comm. in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: Nicolas Brefuel, Hiroshi Watanabe, Loic Toupet, Jeremy Come, Naohide Matsumoto, Eric Collet, Koichiro Tanaka, Jean-Pierre Tuchagues
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 48 ページ: 9304-9307
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yada, M.Nagai, K.Tanaka
  • 雑誌名: Chemical Physics Letter 473 ページ: 279-283
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yamochi, S.Koshihara
  • 雑誌名: Sci.Technol.Adv.Mater. 10(http://iopscience.iop.org/1468-6996/10/2/024305/pdf/1468-6996_10_2_024305.pdf) ページ: 024305/1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakano, M.Takahashi, M.Sakata, H.Yamochi, G.Saito, K.Tanaka
  • 雑誌名: Synth.Met. 159 ページ: 2381-2383
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakano, H.Yamochi, G.Saito, M.Uruichi, K.Yakushi
  • 雑誌名: J.Phys. : Conf.Ser. 148 ページ: 012007/1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: X.F.Shao, Y.Yoshida, Y.Nakano, H.Yamochi, M.Sakata, M.Maesato, A.Otsuka, G.Saito, S.Koshihara
  • 雑誌名: Chem.Mater. 21 ページ: 1085-1095
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ishikawa, N.Fukazawa, Y.Matsubara, R.Nakajima, K.Onda, Y.Okimoto, S.Koshihara, M.Lorenc, E.Collet, M.Tamura, R.Kato
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 80 ページ: 115108
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Tomita, T.Sato, K.Ichiyanagi, S.Nozawa, H.Ichikawa, M.Chollet, F.Kawai, S-Y.Park, T.Tsuduki, T.Yamamoto, S.Koshihara, S.Adachi
  • 雑誌名: PNAS 106 ページ: 2612-2616
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Arikawa, M.Nagai, K.Tanaka
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 457 ページ: 12-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Yada, M.Nagai, K.Tanaka
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 464 ページ: 166-170
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2008)
  • 著者名/発表者名: K.R.Mavani, M.Nagai, D.S.Raa, H.Yada, I.Kawayama, M.Tonouchi, K.Tanaka
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 93 ページ: 231908
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Mouri, K.Tanaka, S.Bonhommeau, N.Ould Moussa, G.Molnar, A.Bousseksou
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 78(17) ページ: 174308
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2008)
  • 著者名/発表者名: X.F.Shao, Y.Nakano, M.Sakata, H.Yamochi, Y.Yoshida, M.Maesato, M.Uruichi, K.Yakushi, T.Murata, A.Otsuka, G.Saito, S.Koshihara, K.Tanaka
  • 雑誌名: Chem.Mater. 20 ページ: 7551-7562
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Nakano, K.Balodis, H.Yamochi, G.Saito, M.Uruichi, K.Yakushi
  • 雑誌名: Solid State Sci. 10 ページ: 1780-1785
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2008)
  • 著者名/発表者名: X.F.Shao, Y.Nakano, H.Yamochi, A.D.Dubrovskiy, A.Otsuka, T.Murata, Y.Yoshida, G.Saito, S.Koshihara
  • 雑誌名: J.Mater.Chem. 18 ページ: 2131-2140
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Onda, S.Ogihara, K.Yonemitsu, N.Maeshima, T.Ishikawa, Y.Okimoto, X.Shao, Y.Nakano, H.Yamochi, G.Saito, S.Koshihara
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 101 ページ: 067403
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Ishizu, M.Watanabe, T.Tanahashi, Y.Misaki, M.Ashizawa, T.Mori
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 132 ページ: 012021-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2007)
  • 著者名/発表者名: A.Bousseksou, G.Molner, J.A.Real, K.Tanaka
  • 雑誌名: Coordination Chemistry Reviews 251 ページ: 1822-1833
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2007)
  • 著者名/発表者名: N.Ould Moussa, E.Trzop, S.Mouri, S.Zein, G.Molnar, A.B.Gaspar, E.Collet, M.Buron-Le Cointe, J.A.Real, S.Borshch, K.Tanaka, H.Cailleau, A.Bousseksou
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 75 ページ: 054101
  • 査読あり
• [学会発表] Enhancement of carrier scattering rate near the Mott density in photo-excited semiconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Tanaka
  • 学会等名: EOS 2010
  • 発表場所: Parc floral de Paris, France.
  • 年月日: 20101025-20101028
• [学会発表] Dynamics of cooperative lattice-charge (spin) coupled phenomena induced by fs laser light irradiation studied by 100 ps time-resolved X-ray diffraction (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Koshihara, H.Ichikawa, S.Nozawa, T.Sato, A.Tomita, K.Ichiyanagi, M.Chollet, L.Guerin S.Adachi, K.Miyano
  • 学会等名: Ultrafast x-ray methods for studying transient electronic structure and unclear dynamics
  • 発表場所: Bonn in Germany.
  • 年月日: 20090928-20091001
• [学会発表] Dynamics of cooperative lattice-charge(spin) coupled phenomena under far equilibrium condition induced by fs laser light irradiation (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Koshihara
  • 学会等名: 3rd Conference"Statistical Physics : Modern Trends and Applications"
  • 発表場所: Lviv, Ukraine.
  • 年月日: 20090623-20090625
• [学会発表] Dynamical separation of two coupled order parameters in the relaxation process from the photo-induced state (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Tanaka
  • 学会等名: 5^<th> International Symposium on Molecular Magnetism
  • 発表場所: Rennes, France
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] Structural Feature of Peculiar Metal-Insulator Transition Observed in (EDO-TTF)_2PF_6 (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Yamochi
  • 学会等名: The 21st International Union of Crystallography Satellite Meeting "Molecular Crystals Exhibiting Exotic Functions"
  • 発表場所: Osaka, Senri-Life Science Center, Japan.
  • 年月日: 20080821-20080822
• [学会発表] Terahertz Attenuated Total Reflection Spectroscopy for materials Sciences (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Tanaka
  • 学会等名: International Symposium on Molecular Materials (MOLMAT)
  • 発表場所: Toulouse, France.
  • 年月日: 20080708-20080711
• [学会発表] Terahertz time-domain attenuated total reflection spectroscopy for photo-induced phase transition (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Tanaka
  • 学会等名: 3rd International Conference on Photo-Induced Phase Transitions and Cooperative Phenomena (PIPT2008)
  • 発表場所: Osaka, Japan.
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] Dynamical Aspects of the Photo-induced Spin transition in the Spin-crossover complex (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Tanaka, H.Watanabe, S.Mouri, S.Yokoyama, G.Molnar, A.Bousseksou
  • 学会等名: 4^<th> Japan-France Symposium on Molecular Materials, Electronics, Photonics, and Spintoronics
  • 発表場所: Tokyo, Japan.
  • 年月日: 2007-03-09
• [図書] 固体物理(動的構造観測技術のもたらす光誘起協同現象研究の発展)Vol.44、No.519 (2009)
  • 著者名/発表者名: 腰原伸也、足立伸一、野澤俊介、一柳光平、佐藤篤志、富田文菜、市川広彦、田崎遼子、M.Chollet、L.Guerin、河田洋、大門正博
  • 総ページ数: 13-25
• [図書] 化学と工業(光で強誘電相転移を操る)Vol.62、8 (2009)
  • 著者名/発表者名: 腰原伸也
• [図書] 応用物理(「テラヘルツ時間領域分光の基礎と応用」)75(2) (2007)
  • 著者名/発表者名: 永井正也、田中耕一郎
  • 総ページ数: 179-187
• [図書] セラミック(「テラヘルツ分光で何が見えるか」)42、4月号 (2007)
  • 著者名/発表者名: 田中耕一郎
• [図書] 月刊オプトロニクス(「テラヘルツ分光が切り開く材料科学」)26、2月号 (2007)
  • 著者名/発表者名: 田中耕一郎
• [図書] 学術月報 59巻"分子性結晶における金属-絶縁体転移系の超高速・高効率光制御" (2006)
  • 著者名/発表者名: 腰原伸也、矢持秀起
  • 総ページ数: 804-809
  • 出版者: 日本学術振興会
• [図書] 「光誘起相転移」、「光物性の基礎と応用」分担執筆光物性研究会編 (2006)
  • 著者名/発表者名: 田中耕一郎
  • 出版者: オプトロニクス社
• [備考] ホームページ 学術創成プロジェクト
  • URL: http://www.hikari.scphys.kyoto-u.ac.jp/jp/index.php?