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2010 年度 実績報告書

高強度テラヘルツ光励起による分子性導体の非平衡相制御

研究課題

研究課題/領域番号 22684013
研究機関東京大学

研究代表者

渡邉 紳一  東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (10376535)

キーワードテラヘルツ光 / 分子性導体 / 光誘起相転移
研究概要

本研究課題の目的は、テラヘルツ光による新しい光誘起相転移とそれに伴う巨大な光学非線形変化を模索し、そのダイナミクスを実時間プローブすることである。本年度は研究実施計画に従い、(1)テラヘルツパルスの高強度化、(2)BCS凝縮相における準粒子励起絶縁体-金属相転移ダイナミクスの研究、そして(3)電荷秩序系における絶縁体-金属相転移ダイナミクスの研究を行った。計画(1)については大変大きな成功をおさめ、論文発表時において世界最高強度に匹敵する0.87MV/cmの尖塔値電場強度を実現することに成功した。この非常に強いテラヘルツ電場をカーボンナノチューブに照射することで、残留電子の衝突イオン化によるナノチューブ内の励起子生成に成功した。続いてテラヘルツ-ポンプ・テラヘルツ-プローブ計測系を組み上げ、分子性導体の非平衡相制御をこころみた(計画(2)、(3))。計画(2)については、分子性導体(TMTSF)_2PF_6のスピン密度波(絶縁体)ギャップをプローブとして、テラヘルツ電場照射による絶縁体-金属転移の可能性について模索した。しかしながらサンプルの表面反射によるロスが大きく、当初予想したような巨大なテラヘルツパルス照射効果を観測することは出来なかった。計画(3)については、分子性導体θ-(BEDT-TTF)_2CsZn(SCN)_4の電荷秩序ギャップをプローブとして、同様にテラヘルツ電場照射による絶縁体-金属転移の可能性について模索した。その結果、非常に大きな電荷秩序ギャップスペクトル密度の変化が見られ、明らかにテラヘルツパルス照射による電子相変化が観測された。その緩和時間は数psであり、現在その物理的起源について考察を進めている。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Intense terahertz pulse induced exciton generation in carbon nanotubes2011

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Watanabe
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 19 ページ: 1528-1538

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Room temperature terahertz electro-optic modulation by excitons in carbon nanotubes2010

    • 著者名/発表者名
      T.Ogawa
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 97 ページ: 041111(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intense terahertz field-induced electroabsorption in carbon nanotubes2010

    • 著者名/発表者名
      R.Shimano
    • 雑誌名

      Proceedings of 35th International Conference on Infrared Millimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz)

  • [学会発表] 高強度テラヘルツパルスによるカーボンナノチューブにおける励起子の衝突イオン化生成2010

    • 著者名/発表者名
      渡邉紳一
    • 学会等名
      日本物理学会 2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-24
  • [学会発表] Intense Terahertz Field-Induced Electroabsorption in Carbon Nanotubes2010

    • 著者名/発表者名
      R.Shimano
    • 学会等名
      35th International Conference on Infrared Millimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz)
    • 発表場所
      Rome (Italy)
    • 年月日
      2010-09-07
  • [学会発表] θ-(BEDT-TTF)_2CsZn(SCN)_4の電荷秩序相におけるテラヘルツポンプテラヘルツプローブ分光

    • 著者名/発表者名
      坪田翔悟
    • 学会等名
      日本物理学会 第66回年次大会
    • 発表場所
      (震災のため中止、発表は成立)

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公開日: 2012-07-19  

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