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高強度テラヘルツ・中赤外パルスによる強相関系の超高速電子状態制御と量子相転移

使用高强度太赫兹/中红外脉冲的强相关系统的超快电子状态控制和量子相变

基本信息

批准号：
21H04438
负责人：
岡本博
金额：
$ 26.29万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

テラヘルツパルス光源の高強度化については、チタンサファイア再生増幅器の出力パルス（パルス時間幅約100フェムト秒）をオプティカルパラメトリックアンプを使って波長変換し、波長1.5ミクロンのパルスを発生させ、そのパルスを有機非線形光学結晶であるDSTMSに集光することによって、テラヘルツパルスを発生させた。このテラヘルツパルスの発生および集光光学系を最適化することにより、乾燥空気中で3.5 MV/cmの電場振幅のテラヘルツパルスの発生に成功した。さらに、ダイヤモンドの光学窓つきのクライオスタット中では、2 MV/cmの電場振幅のテラヘルツパルスでの励起が可能となった。このテラヘルツパルスをポンプ光に、中赤外パルスをプローブ光にした反射型ポンプ－プローブ分光測定系を構築した。測定系にはクライオスタットが組み込まれており、10 Kまでの低温での時間分解分光測定が可能となっている。この光学系を用いて、電荷秩序相にあるペロブスカイト型マンガン酸化物 Gd0.55Sr0.45MnO3を、低温（10 K）にて約2 MV/cmの電場振幅のテラヘルツパルスで励起し、その際の中赤外域の反射率変化を測定したところ、低エネルギーに向かって単調に増加する反射率変化が観測された。反射率変化の電場依存性を解析することによって、この信号が、電場で誘起される量子トンネル過程によるキャリア(電子正孔対)生成によるものであることが明らかとなった。今後、電場をさらに増強することによって、電荷秩序絶縁体－金属転移の実現を目指す計画である。

The output of the regenerative amplifier is increased by increasing the intensity of the light source. The output of the regenerative amplifier is increased by increasing the output of the regenerative amplifier. The output of the regenerative amplifier is increased by increasing the output of the regenerative amplifier. The output of the regenerative amplifier is increased by increasing the output of the regenerative amplifier. The electric field amplitude of 3.5 MV/cm in dry air was successfully generated by optimizing the optical system of the collector. In addition, the excitation of the electric field amplitude of 2 MV/cm is possible. A reflective spectroscopic system was constructed for the measurement of light and oxygen. The determination system is composed of a series of spectroscopic measurements at low temperatures of 10 K. The electric field amplitude of about 2 MV/cm was measured at low temperature (10 K), and the reflectivity of the medium and low temperature regions was measured. Analysis of electric field dependence of reflectance variation: signal generation, electric field induction, quantum process generation, electron hole generation, electron hole generation, electron hole In the future, the electric field will be increased, and the charge order will be changed.

项目成果

期刊论文数量（1）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

テラヘルツ・中赤外パルスで誘起される強相関系の非線形光学応答、非平衡励起状態と相転移

太赫兹/中红外脉冲引起的强相关系统的非线性光学响应、非平衡激发态和相变

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ohno Keitaro;Ohta Yusaku;Hino Ryota;Koshimura Shunichi;Musa Akihiro;Abe Takashi;Kobayashi Hiroaki;大坂泰斗，井上伊知郎，山田純平，犬伏雄一，登野健介，松村正太郎，中野勝太，小笠原伊織，佐野泰久，山内和人，玉作賢治，矢橋牧名;石川拓司;岡本博
通讯作者：
岡本博