Ultrafast electron diffraction study on crystal lattice dynamics and ion conductivity

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本研究は、超高速時間分解電子回折を用いて超イオン導電体における伝導イオンの微視的ダイナミクスの解明を目指している。これまでに超イオン導電体AgCrSe2における伝導イオンAgのダイナミクスについて、Agのディスオーダーに由来する散漫散乱をとらえることでその超高速ダイナミクスを明らかにしてきた。光励起直後(< 100 ps)に観測されたAgのディスオーダー由来の散漫散乱は熱平衡状態で観測される散漫散乱とは特徴が異なることから、光励起直後ではAgCrSe2で報告されていた秩序・無秩序相転移とは異なるAgのディスオーダーが実現していると考えられる。今年度はAgCrSe2の結果について、国内および国際学会で発表したほか、得られた指摘をもとに論文を執筆中である。また、本研究を通して利用・開発してきた超高速時間分解電子回折・電子顕微鏡を用いて強相関物質Ca2RuO4に対する光励起実験を行った。結果として光励起によって発生した音響波の定在波を確認したほか、音響定在波の周期に同期した結晶構造の変化を観測した。この結晶構造変化は励起密度依存性で閾値特性を示したことから音響波による相転移の可能性が示唆される。以上の結果について国内学会で発表したほか、得られた指摘をもとに論文を執筆中である。