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2016 年度 実績報告書

コヒーレントな熱の波動の効率的発生と光学的制御

研究課題

研究課題/領域番号 26287067
研究機関立命館大学

研究代表者

是枝 聡肇  立命館大学, 理工学部, 教授 (40323878)

研究分担者 藤井 康裕  立命館大学, 理工学部, 助教 (50432050)
野竹 孝志  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 研究員 (70413995)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード第二音波 / 量子常誘電体 / フォノン / テラヘルツ波 / ソフトモード
研究実績の概要

平成28年度は前年度に引き続き,高強度テラヘルツ光源を用いて,量子常誘電体であるチタン酸ストロンチウム結晶に対する透過配置でのソフトフォノンモード分光を試みた.ソフトフォノンモードは量子常誘電体における熱の波動(第二音波)の存在に本質的に重要な役目を果たしている.すなわち,低温でソフトモードの状態密度が高い場合にのみ熱の波動が存在できるので,高強度テラヘルツ波をソフトモードの共鳴周波数に同調することによってソフトモードの状態密度を高めることを目的としている.
実験に用いた単結晶試料は65マイクロメートルまで特別に研磨されたものを使用した(研磨には高度な技術を要するが,理研スタッフの協力によって充分に薄い薄片試料が作成された).室温から極低温まで温度変化させるとき,チタン酸ストロンチウムのソフトフォノンモードの周波数は約3THzから1.5THz程度まで低周波数化(ソフト化)する.チタン酸ストロンチウム試料の温度を室温(292K)とし,高強度テラヘルツ波の波長を掃引することで,吸収スペクトルおよび透過率スペクトルの直接測定を行った.温度を下げていくとソフトモードのソフト化に伴い吸収ピークが低周波数側にシフトし,テラヘルツ波によってソフトモードが励振されていることが確認できた.
パルス誘起過渡的熱グレーティング分光法においては,参照用の試料物質(二酸化チタン)において,低温の熱拡散係数の実測値が文献値から大きく外れることを見いだした.一方,チタン酸ストロンチウムでは低温でも熱拡散係数の実測値は文献値に一致していた.この違いは,フォノン気体の非平衡性に起因するものと考えられ,チタン酸ストロンチウムではソフトフォノンの存在によって,低温でもフォノン気体が局所熱平衡を満たすことを実験的に証明できたものと考えている.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Formation of metallic cation - oxygen network for anomalous thermal expansion coefficients in binary phosphate glass2017

    • 著者名/発表者名
      Yohei Onodera, Shinji Kohara, Hirokazu Masai, Akitoshi Koreeda, Shun Okumura, and Takahiro Ohkubo
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Broadband light-scattering spectroscopy onfractal and non-fractal relaxors2016

    • 著者名/発表者名
      Akitoshi Koreeda, Tomohiro Ogawa, Daisuke Katayama, Yasuhiro Fujii, and Makoto Tachibana
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 ページ: 10TC06(1)-(4)

    • DOI

      10.7567/JJAP.55.10TC06

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Broadband light scattering spectroscopy utilizing an ultra narrowband holographic notch filter2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Fujii, Daisuke Katayama, and Akitoshi Koreeda
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 ページ: 10TC03(1)-(4)

    • DOI

      10.7567/JJAP.55.10TC03

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Boson peak dynamics of glassy glucose studied by integrated terahertz-band spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kabeya, T. Mori, Y. Fujii, A. Koreeda, B-W. Lee, J-H. Ko, and S. Kojima
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 94 ページ: 224204(1)-(9)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.94.224204

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation between valence state of tin and elastic modulus of Sn-doped Li2O-B2O3-SiO2 glasses2016

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Masai, Syuji Matsumoto, Yuki Ueda and Akitoshi Koreeda
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 119 ページ: 185104(1)-(4)

    • DOI

      10.1063/1.4948685

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoluminescence of Sn2+-centre as probe of transient state of supercooled liquid2016

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Masai, Akitoshi Koreeda, Yasuhiro Fujii, Takahiro Ohkubo, and Shinji Kohara
    • 雑誌名

      Optical Mateials Express

      巻: 6 ページ: 1827-1836

    • DOI

      10.1364/OME.6.001827

    • 査読あり
  • [学会発表] BaTi2O5における不均一性と巨視的性質2016

    • 著者名/発表者名
      塚田真也,秋重幸邦,藤井康裕,米田安宏
    • 学会等名
      26th Annual Meeting of MRS-J
    • 発表場所
      横浜開港記念会館(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-12-20
  • [学会発表] Terahertz Time-Domain Spectroscopy Investigation of Boson Peak in Glassy Glucose2016

    • 著者名/発表者名
      T. Mori, M. Kabeya, Y. Fujii, A. Koreeda, B. W. Lee, J. H. Ko, and S. Kojima
    • 学会等名
      26th Annual Meeting of MRS-J
    • 発表場所
      横浜開港記念会館(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-12-19
  • [学会発表] 反強磁性体CoOのマグノン・ラマン分光測定2016

    • 著者名/発表者名
      土田孝三,佐藤琢哉,藤井康裕,是枝聡肇
    • 学会等名
      第122回日本物理学会九州支部例会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-12-10
  • [学会発表] Development of Mueller Stokes Polarimeter Toward Detailed Analysis of Complicate Polarizing Devices in THz Frequency Region2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Notake, Kouji Nawata, Yu Tokizane, Yuma Takida, Zhengli Han, Mio Koyama, and Hiroaki Minamide
    • 学会等名
      41st International Conference on Infrared Millimeter and Terahertz waves
    • 発表場所
      コペンハーゲン,デンマーク
    • 年月日
      2016-09-27
    • 国際学会
  • [学会発表] 誘導ブリルアン散乱によるシリカガラスの音響フォノン分光II2016

    • 著者名/発表者名
      三澤七菜美,藤井康裕,是枝聡肇,正井博和,梶原浩一
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-16
  • [学会発表] Development of Mueller-Matrix Polarimeter for Detailed Analysis of Polarization Devices at Terahertz Frequency Range2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Notake、Kouji Nawata、Yuma Takida、Yu Tokizane、Zhengli Han、Mio Koyama、Yoichi Ogata、Andreas Karsaklian Dal Bosco、Hiroaki Minamide
    • 学会等名
      JSAP-OSA Joint Symposia
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 国際学会
  • [学会発表] 充填型ソーダライト酸化物(CaxSr1-x)8 (AlO2)12(WO4)2 の広帯域顕微光散乱分光2016

    • 著者名/発表者名
      片山大輔,藤井康裕,是枝聡肇,谷口博基,寺崎一郎
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-14
  • [学会発表] 単結晶リゾチームの角度分解光散乱分光2016

    • 著者名/発表者名
      藤井康裕,木村有里,是枝聡肇,中田俊隆
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
  • [学会発表] Brillouin散乱を用いたLi2O-SiO2ガラスの構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      正井博和,是枝聡肇,藤井康裕
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第29回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 年月日
      2016-09-08
  • [学会発表] SnドープLi2O-B2O3-SiO2ガラスにおけるSnの価数と弾性率の相関2016

    • 著者名/発表者名
      正井博和,松本修治,是枝聡肇
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第29回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 年月日
      2016-09-08
  • [学会発表] 分光学的アプローチからみる酸化物ガラスの構造および物性2016

    • 著者名/発表者名
      藤井康裕
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第29回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 年月日
      2016-09-08
    • 招待講演
  • [学会発表] ぺロブスカイト強誘電体の不均一構造~偏光ラマン分光を中心に~2016

    • 著者名/発表者名
      塚田真也,秋重幸邦,藤井康裕,小島誠治
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第29回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 年月日
      2016-09-07
  • [学会発表] Inhomogeneity in perovskite ferroelectrics probed by angle-resolved polarized raman scattering2016

    • 著者名/発表者名
      Shinya Tsukada, Yasuhiro Fujii, Seiji Kojima, and Yukikuni Akishige
    • 学会等名
      Joint Conference of Russia/CIS/Baltiv/Japan-Symposiumu on Ferroelectricity and International Workshop on Relaor Ferroelectrics
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • 年月日
      2016-06-23
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Broadband micro light scattering investigation on ferroelectric phase transition of NaVO3 with pyroxene type one dimensional oxygen-tetrahedral chain structure2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Fujii, Daisuke Katayama, Mitsuyoshi Morita, Akitoshi Koreeda, Hiroki Taniguchi, and Ichiro Terasaki
    • 学会等名
      Joint Conference of Russia/CIS/Baltiv/Japan-Symposiumu on Ferroelectricity and International Workshop on Relaor Ferroelectrics
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • 年月日
      2016-06-21
    • 国際学会
  • [学会発表] Broadband light-scattering study on fractal and non-fractal relaxors2016

    • 著者名/発表者名
      Akitoshi Koreeda, Tomohiro Ogawa, Daisuke Katayama, Yasuhiro Fujii, and Makoto T achibana
    • 学会等名
      Joint Conference of Russia/CIS/Baltiv/Japan-Symposiumu on Ferroelectricity and International Workshop on Relaor Ferroelectrics
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • 年月日
      2016-06-20
    • 国際学会
  • [学会発表] フラクタル的および非フラクタル的リラクサーにける広帯域光散乱分光2016

    • 著者名/発表者名
      是枝聡肇, 小川智大, 片山大輔, 藤井康裕, 橘信
    • 学会等名
      強誘電体応用会議
    • 発表場所
      コープイン京都(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-05-26
  • [学会発表] 広帯域光散乱分光によるNaVO3の強誘電相転移の観測2016

    • 著者名/発表者名
      藤井康裕,片山大輔,守田光良,是枝聡肇,谷口博基,寺崎一郎
    • 学会等名
      強誘電体応用会議
    • 発表場所
      コープイン京都(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-05-26
  • [学会発表] Challenge to Excitation of the Low Frequency Collective Vibrational Mode in Proteins by using Intense Coherent Terahertz-Waves2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Notake , Kouji Nawata , Yuma Takida , Yu Tokizane, Zhengli Han, Mio Koyama and Hiroaki Minamide
    • 学会等名
      The 5th Advanced Lasers and Photon Sources
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-05-17
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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