2019 年度研究成果報告書

軟X線レーザー角度分解光電子分光法・テラヘルツ分光法による光誘起超伝導の研究

研究課題

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研究課題/領域番号	18K13498
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
研究機関	東京大学
研究代表者	鈴木剛東京大学, 物性研究所, 助教 (30815915)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード	光誘起相転移 / 超伝導 / 量子物質 / 超高速現象 / 非平衡状態
研究成果の概要	本研究では、光励起後に現れる新奇な相を調べるために、高温超伝導体をはじめとする量子物質を対象として、高次高調波光電子分光法及びテラヘルツ時間領域分光法を用いて研究してきた。その結果、鉄系超伝導体FeSeにおける光誘起超伝導状態の発見、励起子絶縁体候補物質Ta2NiSe5における光誘起金属状態の発見、そして、準結晶二層グラフェンにおける超高速キャリア不均衡の発見をすることに成功した。これらの成果は、当該研究期間を通じて、主著４本を含む学術雑誌７本の出版と、招待講演１つとポスター賞１つを含む国際学術会議４つでの発表、及び、登壇者としては国内学術会議６つでの発表として、収めることができた。
自由記述の分野	光物性
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究で見出された、光励起後に表れる量子物質での新奇な相や状態は、次世代の電気光デバイスの開発においても大変重要な知見をもたらすことを見出し、特に以下の３つの研究については、プレスリリースにより発表した。鉄系超伝導体FeSeにおける光誘起超伝導の発現は、太陽電池や電子回路に取り入れることで発熱を抑え、将来のエネルギー問題解決への糸口になることを示した。また、励起子絶縁体候補物質Ta2NiSe5における光誘起金属状態の発見は、次世代の光スイッチング素子としての可能性を提示した。さらに、準結晶二層グラフェンにおける超高速キャリア不均衡の発見は、超高速電圧素子としての可能性を提示することに成功した。