高強度テラヘルツ波による遷移金属ダイカルコゲナイドの秩序変数操作と動的電子相制御
使用高强度太赫兹波的过渡金属二硫属化物的有序参数操纵和动态电子相位控制
基本信息
- 批准号:21K13860
- 负责人:
- 金额:$ 2.91万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
- 财政年份:2021
- 资助国家:日本
- 起止时间:2021-04-01 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
遷移金属ダイカルコゲナイドには、電荷密度波(CDW)相に光照射をすると、電子相の高効率な非熱的融解現象や、平衡状態では出現しない隠れた秩序相への相転移といった現象が生じることが報告されており、光による電子相制御の対象として活発な研究が進められている。最近我々は、遷移金属ダイカルコゲナイドの一種である3R-TaSe2薄膜に高強度テラヘルツ(THz)波パルスを照射すると、CDW振幅モードが二光子励起され、さらに平衡状態にない絶縁体的な状態が現れることを見出した。今年度は、高強度THz波パルス照射によって平衡状態のCDW秩序がどのように抑制されていくか、その動的な融解過程のメカニズムを明らかにすることを目標に実験を行った。高強度THz波をCDW相の3R-TaSe2薄膜に照射した際の近赤外光の透過率変化のダイナミクスを調べたところ、駆動力としてのTHz波が過ぎ去った後もCDW振幅モードに由来する減衰振動が観測された。励起THz波の強度を上げていくと、一定の強度以上で急激に振動のソフトニングやダンピングの増加が顕著になっていき、最終的には振幅モードが消失する振る舞いが観測された。この実験結果は、Ginzburg-Landau(GL)モデルに基づく秩序変数の時間発展のシミュレーションで再現され、振幅モードのソフトニングがポテンシャルのピコ秒スケールでの動的な変化を反映していることを明らかにした。さらに、CDW融解に必要なTHz波による注入エネルギーの温度依存性を調べると、系をCDW転移温度まで上昇させるために必要なエネルギーより1桁以上小さく、CDWの凝集エネルギーの温度依存性とよく一致することがわかった。つまり、THz波励起によってCDWを形成する電子系とCDW形成に寄与する格子系のみに対して選択的にエネルギー注入することで、非常に高効率な非熱的電子相融解を実現したと考えられる。
Transfer of metal phase to charge density wave (CDW) phase due to light irradiation, electron phase high efficiency, non-thermal melting phenomenon, equilibrium state, order phase shift phenomenon, report, light, electron phase control, active research progress. Recently, we have discovered a new type of 3R-TaSe2 thin film with high intensity (THz) wave irradiation, CDW amplitude, two-photon excitation and equilibrium state. This year, high-intensity THz wave irradiation is used to suppress the order of CDW in equilibrium state, and the melting process of CDW in dynamic state. The transmission of near-infrared light due to irradiation of 3R-TaSe2 thin films with high intensity THz waves is modulated and the amplitude of CDW is measured. The intensity of the excited THz wave increases, the amplitude of the excited THz wave increases, and the amplitude of the excited THz wave disappears. The results of this study are: Ginzburg-Landau(GL) model is the basic model of the time evolution of the system, the amplitude model is the basic model of the time evolution of the system, the amplitude model is the basic model of the time evolution of the system, the amplitude model is the basic model of the time evolution of the system, and the amplitude model is the basic model of the time evolution of the system. The temperature dependence of CDW melt on THz wave is regulated by the temperature rise of CDW melt. The electron system and CDW formation due to THz excitation are related to the electron injection due to very high efficiency and non-thermal electron phase melting.
项目成果
期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
高強度テラヘルツ光励起による3R-Ta1+xSe2の電荷密度波相融解のダイナミクス
高强度太赫兹光激发3R-Ta1+xSe2电荷密度波相熔化动力学
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:鳴坂潮;吉川尚孝;松岡秀樹;田中勇貴;武藏摩紀;中野匡規;岩佐義宏;島野亮
- 通讯作者:島野亮
3R-Ta1+xSe2電荷密度波相のテラヘルツ第3高調波発生
3R-Ta1+xSe2 电荷密度波相位的太赫兹三次谐波产生
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:吉川尚孝;西澤邦雄;鳴坂潮;松岡秀樹;田中勇貴;中野匡規;岩佐義宏;島野亮
- 通讯作者:島野亮
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- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:鳴坂潮;吉川尚孝;松岡秀樹;田中勇貴;武藏摩紀,中野匡規;岩佐義宏;島野亮
- 通讯作者:島野亮
Amplitude mode-driven ultrafast transition into a hidden state in a thin film of transition metal dichalcogenide
振幅模式驱动的超快过渡到过渡金属二硫属化物薄膜中的隐藏态
- DOI:10.1117/12.2611742
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Shimano Ryo;Yoshikawa Naotaka
- 通讯作者:Yoshikawa Naotaka
Ultrafast switching to an insulating-like metastable state by amplitudon excitation of a charge density wave
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- DOI:10.1038/s41567-021-01267-3
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:19.6
- 作者:N. Yoshikawa;H. Suganuma;H. Matsuoka;Y. Tanaka;P. Hemme;M. Cazayous;Y. Gallais;M. Nakano;Y. Iwasa;R. Shimano
- 通讯作者:R. Shimano
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- 影响因子:0
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