チタン酸化物とのヘテロ接合を用いた銅酸化物の光キャリア注入電子相制御の研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24740196
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 矢田 祐之 東京大学, 新領域創成科学研究科, 助教 (60573144)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 光誘起相転移 / テラヘルツ分光 / 銅酸化物 / ヘテロ接合

研究概要

銅酸化物単膜試料(La1-xSrxCuO4)、チタン酸化物単膜試料(TiO2)、その二つのヘテロ接合試料において光ポンプ・テラヘルツプローブ分光を行った。銅酸化物単膜試料においては光照射によって過渡的に超電導状態が壊れ、その回復に数十ピコ秒かかることを見出した。TiO2単膜試料においては光照射によってDrude応答が現れることを見出した。ヘテロ接合試料においては光キャリア注入による超電導状態の出現は観測されなかった。これを観測するためにはドーピング濃度が極力制御されたヘテロ接合試料を用いて、4 Kまで冷却可能なオプティスタットを用いて実験を行う必要があることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Terahertz-field-driven sub-picosecond optical switching enabled by third-order optical nonlinearity in a one-dimensional Mott insulator (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Yada, Tatsuya Miyamoto, Hiroshi Okamoto
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: vol. 102 ページ: 091104-1 - 091104-4
  • DOI: 10.1063/1.4794413
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge modulation infrared spectroscopy of rubrene single-crystal field-effect transistors (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Uchida, H. Yada, M. Makino, Y. Matsui, K. Miwa, T. Uemura, J. Takeya, H. Okamoto
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: Vol. 102 ページ: 093301-1 - 093301-5
  • DOI: 10.1063/1.4794055
  • 査読あり
• [学会発表] テラヘルツ励起による一次元モット絶縁体の超高速非線形光学応答の研究II (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮本辰也,寺重翼,山川大路,秦大樹,森本剛史,浜口透子,矢田祐之,高橋幸裕,長谷川達生,岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] Sub-picosecond Optical Switching by a Terahertz Pulse in One-dimensional Mott Insulators via Third-order Optical Nonlinearity (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Yada, Tatsuya Miyamoto, Hiromichi Yamakawa, and Hiroshi Okamoto
  • 学会等名: International Workshop on Optical Terahertz Science and Technology (OTST2013)
  • 発表場所: 京都テルサ(京都府)
  • 年月日: 2013-04-03
• [学会発表] 紫外ポンプ-THzプローブ分光によるアナターゼTiO2の光キャリアダイナミクスの研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松井裕太,内田隆介,矢田祐之,松崎弘幸,Li Bingsheng,澤彰仁,岡本博
  • 学会等名: 日本物理学会(秋季大会)
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] Optical pump-broadband terahertz probe spectroscopy on rubrene single crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Yada, R. Uchida, Y. Matsui, T. Terashige, K. Miwa, T. Uemura, J. Takeya, and H. Okamoto
  • 学会等名: Electronic States and Phases Induced by Electric or Optical Impacts (IMPACT2012)
  • 発表場所: パリ第11大学, Orsay, France
  • 年月日: 2012-09-10
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://pete.k.u-tokyo.ac.jp/