公募研究
1. 擬一次元有機伝導体(TMTTF)2Xでは、強相関π電子が自己組織化することで強誘電分極を形成しており(電子強誘電体)、量子液晶としての性質を示すと期待できる。前年度に行った顕微テラヘルツ波発生測定によって、電荷は長距離(数100ミクロンオーダー)ドメインを形成することが解った。今年度はテラヘルツ透過測定によって超高速な光機能を探索した。テラヘルツ帯における分子間振動の吸収ピークを通じ、電子数個程度の短距離秩序(ナノスケール)の検出に成功した。その近赤外光励起ダイナミクスを調べたところ、注目すべきことに、短距離秩序は光励起によって増強することが明らかとなった。この挙動は電荷秩序の相転移線近傍でのみ観測されることから、電荷ゆらぎが重要な役割を果たすと考えられる。これまでの光誘起相転移研究では相境界に近いほど「秩序が融けやすい」と考えられてきたが、実際の電子ダイナミクスはより多彩であることが解った。2. 層状鉄酸化物RFe2O4では、最近の光第二高調波発生(SHG)実験により、電荷秩序が電子強誘電分極を生むことが明らかとなった。電子分極の超高速制御を目指し、傾斜パルス法による高強度テラヘルツ波光源(電場強度~500kV/cm)を開発し、分極のダイナミクスを調べた。分極によって生じるSHGは、電場印加後ピコ秒(一兆分の一秒)未満で100%を越す巨大変化を示しており、電子強誘電分極は電場に極めて敏感であると解った。なお他の物質での変化量は、同程度の電場では数%-50%程度である。またSHGの時間変化は電場の微分波形と似ており、単純な非線形光学効果では説明がつかない。電子の集団的な性質を反映している可能性がある。
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
研究室ホームページ: http://femto.phys.tohoku.ac.jp/
すべて 2022 2021 その他
すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (4件)
Faraday Discussions
巻: - ページ: -
10.1039/d2fd00004k
Physical Review Research
巻: 3 ページ: L032043/1-8
10.1103/PhysRevResearch.3.L032043
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2021/08/press20210819-01-organic.html
https://www.jst.go.jp/pr/announce/20210819-2/index.html
https://www.nikkei.com/article/DGXLRSP616341_Z10C21A8000000/
https://optronics-media.com/news/20210819/74245/
