弾性的長距離相互作用がある系での新奇光誘起相転移ダイナミクス

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23540381
• 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: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 西野 正理 独立行政法人物質・材料研究機構, 理論計算科学ユニット, 主幹研究員 (80391217)
• 研究分担者: 宮下 精二 東京大学, 理学系研究科, 教授 (10143372) ; 末元 徹 東京大学, 物性研究所, 教授 (50134052)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 巨視的核生成 / 核生成 / 界面ダイナミクス / 臨界現象 / 光誘起相転移 / 弾性相互作用 / 長距離相互作用 / スピンクロスオーバー

研究概要

光、温度、圧力等で誘起される相転移現象は、スピンクロスオーバー系などで見られる。その協力現象の機構解明には、格子歪みにより生じる弾性相互作用の性質の理解が重要となる。我々は、理論解析およびシミュレーションにより、相互作用は実効的長距離性を持つ為、核生成が既知のものとは本質的に異なった機構「巨視的核生成機構」で起こり得ることを実証した。また、Lowスピン、Highスピン、中間相、それぞれの相の間の臨界現象は、異なる性質（ユニバーサリティ）であることを示した。また、スピンおよび格子のダイナミクスのタイムスケールの相対関係に依存して界面ダイナミクスの性質が本質的に変化することなども明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Crossover of the roughness exponent for interface growth in systems with long-range interactions due to lattice distortion (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nishino, T. Nakada, C. Enachescu, K. Boukheddaden, S. Miyashita
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 88 ページ: 094303-(1-6)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.88.094303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of the short-range interaction on critical phenomena in elastic interaction systems (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nishino and S. Miyashita
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 88 ページ: 014108-(1-14)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.88.014108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Properties of the low-spin high-spin interface during the relaxation of spin-crossover materials, investigated through an electro-elastic model (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Slimani, K. Boukheddaden, F. Varret, M. M. Nishino, S. Miyashita
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: 139 ページ: 194706-(1-8)
  • DOI: 10.1063/1.4829462
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of enhanced optical second-harmonic generation in the conducting pyrochlore-type Pb2Ir2O7-x (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirata, M. Nakajima, Y. Nomura, H.Tajima, Y. Matsushita, K. Asoh, Y. Kiuchi, A.G. Eguiluz, R. Arita, T. Suemoto
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 110 ページ: 187402-(1-5)
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.187402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probing of local structures of thermal and photoinduced phases in rubidium manganese hexacyanoferrate by resonant Raman spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Fukaya, A. Asahara, S. Ishige, M. Nakajima, H. Tokoro, S.Ohkoshi, T. Suemoto
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: 139 ページ: 084303-(1-7)
  • DOI: 10.1063/1.4818809
  • 査読あり
• [雑誌論文] Access to hole dynamics in graphite by femtosecond luminescence and photoemission spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Suemoto, S. Sakaki, M. Nakajima, Y. Ishida, S. Shin
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 87 ページ: 224302-(1-10)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.87.224302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microscopic spin-distortion model for switchable molecular solids : Spatiotemporal study of the deformation field and local stress at the thermal spin transition (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Slimani, K. Boukheddaden, F. Varret, H.Oubouchou, M. Nishino, S. Miyashita
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 87 ページ: 014111-(1-10)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.87.014111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monte Carlo Metropolis study of cluster evolution in spin-crossover solids within the framework of a mechanoelastic model (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Enachescu, M. Nishino, S. Miyashita, L. Stoleriu and A. Stancu
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 86 ページ: 054114-(1-7)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.86.054114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast dynamics of reversible photoinduced phase transitions in rubidium manganese hexacyanoferrate investigated by CN vibration spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Asahara, M. Nakajima, R. Fukaya, H. Tokoro, S. Ohkoshi and T. Suemoto
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 86 ページ: 195138-(1-9)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.86.195138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical temperature and correlation length of an elastic interaction model for spin-crossover materials (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nakada, T. Mori, S. Miyashita, M. Nishino, S.Todo, W. Nicolazzi and P. A. Rikvold
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 85 ページ: 054408-(1-8)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.85.054408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Macroscopic nucleation phenomena in continuum media with long-range interactions (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nishino, C. Enachescu, S. Miyashita, K. Boukheddaden, F. Varret
  • 雑誌名: Scientific Reports (Nature PG) 巻: 1 ページ: 162-(1-5)
  • DOI: 10.1038/srep00162
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crossover between a Short-range and a Long-range Ising model (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nakada, P. A. Rikvold, T. Mori, M. Nishino, and S. Miyashita
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 84 ページ: 054433-(1-9)
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.84.054433
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time-resolved luminescence spectroscopy of self-trapped excitons in ladder type Br-bridged Pt complexes (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Suemoto, H. Nakao, M. Nakajima, and H. Kitagawa
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: 134 ページ: 224503-(1-6)
  • DOI: 10.1063/1.3595264
  • 査読あり
• [学会発表] スピンクロスオーバー系の協力現象における相互作用の競合の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西野正理, 宮下精二, C. Enachescu, K. Boukheddaden
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] 体積変化を伴う弾性相互作用系での界面荒さ指数のクロスオーバー現象 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西野正理, 中田太郎, 宮下精二, C. Enachescu, K. Boukheddaden
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-21
• [学会発表] フラストレート相互作用のあるスピンクロスオーバー系における秩序化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西野正理, 宮下精二, C. Enachescu, K. Boukheddaden
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-21
• [学会発表] Crossover of the roughness exponent for interface growth dynamics in elastic long- range interaction systems (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nishino, T. Nakada, C. Enachescu, K. Boukheddaden, S. Miyashita
  • 学会等名: 25th IUPAP International Conference on Statistical Physic
  • 発表場所: Seoul National University, Korea
  • 年月日: 2013-07-23
• [学会発表] スピンクロスオーバー系の臨界現象における短距離相互作用の効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西野正理, 宮下精二, K. Boukheddaden, F. Varret
  • 学会等名: 日本物理学会2013年年次大会
  • 発表場所: 広島大
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] スピンクロスオーバー系におけるドメイン成長 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西野正理, 宮下精二, K. Boukheddaden, F. Varret
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 横浜国大
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] 弾性的長距離相互作用系における界面成長 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西野正理, 宮下精二, K. Boukheddaden, F. Varret
  • 学会等名: 非平衡系の物理
  • 発表場所: 湯川記念館
  • 年月日: 2012-08-01
• [学会発表] Observation of laser ablation dynamics by soft X-ray imaging and interferometry (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Suemoto
  • 学会等名: ISSP International Workshop on Coherent Soft X-ray Sciences
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2012-06-29
  • 招待講演
• [学会発表] Macroscopic nucleation and dynamical features caused by spin and lattice degrees of freedom in spin crossover systems (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nishino
  • 学会等名: International Workshop PDSTM 2012
  • 発表場所: CNRS campus of Meudon-Bellevue, Paris, France
  • 年月日: 2012-05-23
  • 招待講演
• [学会発表] Effects of range interaction on the elastic model of the spin-crossover materials (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Miyashita
  • 学会等名: International Workshop PDSTM 2012
  • 発表場所: CNRS campus of Meudon-Bellevue, Paris, France
  • 年月日: 2012-05-23
  • 招待講演
• [学会発表] Dynamics of photoinduced phase transitions in RbMn[Fe(CN)6] studied by CN- vibration spectroscopy - Domain boundary sensitive spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Suemoto
  • 学会等名: International Workshop PDSTM 2012
  • 発表場所: CNRS campus of Meudon-Bellevue, Paris, France
  • 年月日: 2012-05-23
  • 招待講演
• [学会発表] 格子変形を伴う双安定状態間の相転移ダイナミクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮下精二, 中田太郎, 遠藤祐介, 西野正理
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] スピンクロスオーバー系におけるスピンと格子自由度の時間スケールの相違により発現する緩和ダイナミクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 西野正理, 遠藤祐介, 中田太郎, 宮下精二, K. Boukheddaden
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 電荷移動から始まる格子の再構成---遷移金属錯体における光誘起現象 (2011)
  • 著者名/発表者名: 末元徹
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] スピンクロスオーバーモデルにおける長距離的弾性相互作用がもたらすスケールフリーな緩和現象 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西野正理, C. Enachescu, K. Boukheddaden, 宮下精二, F. Varret
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Macroscopic nucleation and scale free phenomena in long-range elastic interaction systems (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nishino
  • 学会等名: International Workshop on Studies on Phase Transitions
  • 発表場所: Tokyo Univ.Yayoi Auditorium
  • 年月日: 2011-06-09
  • 招待講演
• [図書] "Theoretical Descriptions of Spin-Transitions in Bulk Lattice" in Spin-crossover materials properties and applications, M. A. Halcrow (ed) (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Enachescu, M. Nishino, S. Miyashita
  • 総ページ数: 455-474
  • 出版者: John Wiley & Sons
• [備考]
  • URL: http://samurai.nims.go.jp/NISHINO_Masamichi-j.html
• [備考] 日刊工業新聞2012. 3. 05物材機構, 物質の核生成に新理論-巨視的な過程発見