研究課題
本研究では、強誘電体（強磁性体）にフェムト秒レーザーを照射したときに放射されるテラヘルツ電磁波をプローブにすることにより、光誘起分極（磁化）ダイナミクスを抽出する新手法を確立することを主要な目的としている。昨年度に構築した反射型テラヘルツ放射光学系を用いて、数々の有機強誘電体や磁性体からのテラヘルツ波放射現象を探索し、その物理的機構を解明するための実験を行った。特に、遷移金属酸化物磁性体 LiFe5O8と分子性強誘電体α-(BEDT-TTF)2I3において、テラヘルツ電磁波発生に成功した。LiFe5O8からのテラヘルツ放射機構解明を明らかにするために、励起波長依存性の測定を行った。その結果、その起源が、磁化の高速変調に由来することを突き止めた。また、分子性強誘電体α-(BEDT-TTF)2I3においては、共鳴励起を行った場合、強誘電-常誘電転移が起こり強誘電分極が減少することによるテラヘルツ電磁波放射現象を観測した。さらに、特徴的なことは、100 psにもわたる長い時間範囲において、複数の振動成分を有する振動モードが励起されたことであった。このように、光誘起相転移によって、テラヘルツ放射現象に振動構造が現れることは、予期していなかった発見であった。さらに、 フェムト秒レーザーパルスを用いたポンプ－プローブ（P-P）分光やテラヘルツ帯の吸収分光を相補的に行うことにより、振動構造の起源が、光誘起相転移による赤外活性モードの振動によることを明らかにした。
2: おおむね順調に進展している
本年度の目標に掲げていた、汎用的な反射型の測定システムを用いて、有機強誘電体や磁性体からのテラヘルツ電磁波放射現象を探索し、テラヘルツ電磁波をプローブにすることにより、光誘起分極や磁化ダイナミクスの抽出に成功した。上記の成果は、計画通りである。
今後は、フェムト秒レーザー誘起テラヘルツ放射をプローブとして利用し、強相関系の強誘電体（強磁性体）の光誘起分極（磁化）変化の空間分解検出に挑戦する。
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日本物理学会誌
巻: 74 ページ: 459-473
