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2009 年度 実績報告書

シングルショット超高速分光法による光誘起相転移初期過程の解明

公募研究

研究領域半導体における動的相関電子系の光科学
研究課題/領域番号 21104510
研究機関横浜国立大学

研究代表者

片山 郁文  横浜国立大学, 学際プロジェクト研究センター, 特任教員(助教) (80432532)

キーワード光誘起相転移 / テラヘルツ分光 / シングルショット分光法 / 超高速分光法 / 強相関有機ラジカル
研究概要

本年度は、反射型エシェロンを用いたシングルショット超高速分光法のデモンストレーションとして、レーザーパルスの時間周波数情報を実時間イメージングする技術を実証した。Niブロック上に機械加工した階段状のミラーを用いてパルスレーザーを反射させ、その反射光とレーザーパルスの一部の間で自己相関信号(光第二高調波)を取ることで、空間的に各時間の情報を分離させ、それをCCD付き分光器のスリット上に集光することで、自己相関は系の時間周波数情報を瞬時に得ることができる。またこのイメージから、元のパルスの位相情報を復元するアルゴリズムを用いて、光パルスのスペクトル、パルス幅のみならず位相情報も得ることができることを示した。これは、反射型エシェロンを用いた手法が超高速の時間周波数イメージを取得する上で、非常に強力な手法となりうることを示している。一方で、広帯域テラヘルツ時間領域分光法を用いることで、光誘起相転移に関連したモードを検出することを試みた。測定した物質は室温付折で非常に大きなヒステリシスループを持つ、強相関有機ラジカルTTTAであり、その低周波のモードを検出することを目指した。その結果、相転移に伴って大きく変化する振動モードを検出することに成功した。また群論を用いた解析を行うことで、この振動モードが、有機分子の二量体化に関連したモードであり、相転移を決定づける重要なモードであることが分かった。今後はこのモードの光照射による変化などをプローブしていきたいと考えている。また、これらのシングルショット分光法やテラヘルツ分光法を応用することで、光誘起相転移のメカニズム解明につなげていく予定である。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (18件)

  • [雑誌論文] Nonlinear Conversion Dynamics from Self-Trapped Exciton States to a Macroscopic Photoinduced Phase in Strongly Correlated Organic Radical Crystals2009

    • 著者名/発表者名
      I.Katayama, T.Kon, K.Mitarai, J.Takeda
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 80

      ページ: 092103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy Transfer Dynamics in Light-Harvesting Small Dendrimers Studied by Time-Frequency Two-Dimensional Imaging Spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      A.Yamada, A.Ishida, I.Akai, M.Kimura, I.Katayama, J.Takeda
    • 雑誌名

      J.Lumin 129

      ページ: 1898

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoinduced Phase Transition in Strongly Correlated TTTA Crystals Probed with Two-Photon Luminescence2009

    • 著者名/発表者名
      I.Katayama, K.Mitarai, T.Kon, J.Takeda
    • 雑誌名

      J.Lumin. 129

      ページ: 1931

    • 査読あり
  • [学会発表] カリボン系材料におけるコヒーレントフォノンのプラズモン増強2010

    • 著者名/発表者名
      古賀翔, 片山郁文, 武田淳, 首藤健一, 島田透, 加藤景子, 藤田大介, 北島正弘
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-23
  • [学会発表] 有機ラジカル結晶TTTAの光誘起相転移における局所構造変化と閾値特性2010

    • 著者名/発表者名
      竹内太郎, 御手洗圭, 片山郁文, 武田淳
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-23
  • [学会発表] コヒーレントシンクロトロン放射光のテラヘルツ電場計測2010

    • 著者名/発表者名
      片山郁文, 下里弘, 尾藤道隆, 古澤慧, 阿達正浩, 島田美帆, 全炳俊, 木村真一, 山本尚人, 保坂将人, 加藤政博, 芦田昌明
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] 反射型エシェロンを用いた超短光パルスの実時間イメージング2010

    • 著者名/発表者名
      堺原弘行, 片山郁文, 武田淳
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2010-03-19
  • [学会発表] グラファイトのコヒーレントD-モードフォノン2010

    • 著者名/発表者名
      古賀翔, 片山郁文, 武田淳, 島田透, 加藤景子, 菱田俊一, 藤田大介, 北島正弘
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2010-03-19
  • [学会発表] コヒーレントシンクロトロン放射光テラヘルツ波の電場検出2010

    • 著者名/発表者名
      片山郁文, 下里弘, 尾藤道隆, 古澤慧, 阿達正浩, 島田美帆, 全炳俊, 木村真一, 山本尚人, 保坂将人, 加藤政博, 芦田昌明
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2010-03-19
  • [学会発表] 高強度テラヘルツパルスを用いた量子常誘電体SrTiO_3の非調和性検出2010

    • 著者名/発表者名
      片山郁文, 青木寛, 武田淳, 下里弘, 芦田昌明, 金城隆平, 川山巌, 斗内政吉, 永井正也, 田中耕一郎
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2010-03-17
  • [学会発表] シングルショット分光法による一次元白金錯体の非線形光学応答2009

    • 著者名/発表者名
      河野太郎, 片山郁文, 武田淳, Taeho Shin, Johanna Wolfson, Keith A.Nelson
    • 学会等名
      光物性研究会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2009-12-12
  • [学会発表] 炭素系材料におけるコヒーレントフォノンとその欠陥効果2009

    • 著者名/発表者名
      古賀翔, 片山郁文, 武田淳, 島田透, 加藤景子, 藤田大介, 北島正弘
    • 学会等名
      光物性研究会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2009-12-11
  • [学会発表] Broadband Terahertz Time-Domain Spectroscopy of Strongly Correlated Organic Radical TTTA Crystals2009

    • 著者名/発表者名
      Ikufumi Katayama, Taro Kawano, Hiroshi Aoki, Jun Takeda, Hiroshi Shimosato, Masaaki Ashida
    • 学会等名
      2^<nd> international conference on terahertz technology
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2009-12-01
  • [学会発表] 量子常誘電体SrTiO_3における非線形テラヘルツ分光2009

    • 著者名/発表者名
      片山郁文, 青木寛, 武田淳, 永井正也, 田中耕一郎, 下里弘, 芦田昌明, 金城隆平, 川山巌, 斗内政吉
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-28
  • [学会発表] 広帯域テラヘルツ時間領域分光による超伝導体MgB2薄膜の測定II2009

    • 著者名/発表者名
      下里弘, 片山郁文, 齋藤伸吾, 島影尚,王鎮, 芦田昌明, 阪井清美
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] 光伝導アンテナによる180THzに及ぶ超広帯域電場検出2009

    • 著者名/発表者名
      尾藤道隆, 下里弘, 片山郁文, 芦田昌明
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] 反射型エシェロン光学素子を用いた超短光パルス計測II2009

    • 著者名/発表者名
      堺原弘行, 片山郁文, 武田淳
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] 光捕集性小型デンドリマーのエネルギー伝達効率と発光特性2009

    • 著者名/発表者名
      永吉祐子, 赤井一郎, 木村睦, 片山郁文, 武田淳
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] イオン液体-芳香族炭化水素混合系における広帯域THz分光2009

    • 著者名/発表者名
      青木寛, 片山郁文, 武田淳, 上木岳士, 渡邉正義
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] フォトクロミック物質を修飾したタンパク質の基礎光学特性と光機能2009

    • 著者名/発表者名
      新村生, 稲田妙子, 片山郁文, 武田淳
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] 層状半導体PbI2の高密度励起子状態からの発光のダイナミクス2009

    • 著者名/発表者名
      矢崎壮登, 片山郁文, 武田淳
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-25

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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