誘電体における光誘起構造相転移の動的機構解明

阐明电介质中光致结构相变的动力学机制

• 批准号: 11740179
• 负责人: 武貞 正樹
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kanagawa Academy of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740179/
• 关键词: ロッシェル塩; 強誘電体; 強誘電性ドメイン; 強弾性ドメイン形成; 光誘起構造相転移; KD_3(SeO_3)_2; 強弾性体; 前駆融解現象; LiH_3(SeO_3)_2

本年度は光誘起相転移物質として優れた物性を示す無機・有機結晶の物質探索をおこない光誘起相転移機構の解明をおこなうことを目的とし引き続き研究を遂行した。本研究では強誘電強弾性相転移を示すロッシェル塩(RS)と前年度顕著な光誘起効果を報告した常誘電強弾性相転移を示す水素結合系結晶KD_3(SeO_3)_2(DKTS)の二つの物質に注目し、UVフェムト秒パルスレーザーを励起光として照射することにより転移点近傍で現れる光誘起効果の物理的機構を解明した。両物質は対称中心の有無という点で大きく異なり、(DKTSには対称中心があるがRSにはない。)この対称性に起因した電気光学効果の相違からそれぞれの相転移において異なる光誘起効果の観測が期待される。レーザー屈折光強度測定によりそれぞれの特徴的な光誘起効果が測定された。まずDKTSの屈折光強度の温度依存性はUV光励起をおこなうことによりTc以上の温度領域で屈折光強度の減衰が温度上昇に対し著しく小さくなるのに反してRSではTc以下で大きな屈折光強度の減少が測定される。DKTSに関する結果は光照射によりTc以上の温度領域に於いても強弾性ドメインが誘起されていることを示す。一方、RSでは光照射によりTc以下でドメイン壁が減少することを示す。さらにDKTSの屈折光強度の温度依存性には光照射による顕著なメモリー効果が測定された。以上の結果を考慮しバンド輸送モデルの立場から測定された光誘起効果を考察すると、強弾性ドメインもしくは強誘電性ドメインが形成された結晶中へUV光照射をおこなうことで励起電荷に起因した空間電場が形成され電歪効果を介してドメインが光誘起されると考察される。以上のことから本研究により強弾性ドメインや強誘電性ドメインを光制御できる可能性を示唆する点で極めて重要であり基礎物理学と応用物理学の両面で重要な知見を与えるものである。

This year, the study of light-induced phase shift mechanism was carried out. In this study, we report the results of strong electro-induced phase shift (RS) and photo-induced phase shift (PIF) in previous years, and explain the physical mechanism of PIF in the presence of UV excitation and irradiation in the system of KD_3(SeO_3)_2(DKTS).両物质は対称中心の有无という点で大きく异なり、(DKTSには対称中心があるがRSにはない。) The cause of this symmetry is the phase difference between the electro-optical effect and the phase shift. The light intensity measurement of the refractive index is based on the characteristics of the refractive index. The temperature dependence of refractive intensity of DKTS is determined by measuring the decrease of refractive intensity in the temperature range above Tc and the increase in temperature. The results related to DKTS show that strong thermal properties are induced by medium temperature factors in the temperature range above Tc under light irradiation. A side, RS, light irradiation, Tc, wall reduction, etc. The temperature dependence of refractive light intensity of DKTS is determined by measuring the effect of light irradiation. The above results were considered to investigate the photoinduced effects of UV light irradiation on crystals and the formation of space electric fields on the photoinduced effects. The above research is very important in showing the possibility of light control. It is very important in basic physics and applied physics.

项目成果

S.Koshihara: "Photo-induced phase transition in organic and inorganic materials"Current Applied Physics. 1. 21-27 (2001)

S.Koshihara：“有机和无机材料中的光致相变”当前应用物理学。

M. Takesada, M. Kasahara, and T. Yagi: "Acoustic Anomary in a Pre-Melting Layer on a Crystal Surface Studied by Brillouin Scattering"Journal of the Physical Society of Japan. 69・3. 643-646 (2000)

M. Takesada、M. Kasahara 和 T. Yagi：“通过布里渊散射研究晶体表面预熔化层中的声学异常”日本物理学会杂志 69・3（2000 年）。

M.Takesada: "Photo-induced effect of ferroelastic phase transition in KD3 (Se03) 2"Ferroelectrics. (in press). (2001)

M.Takesada：“KD3 (SeO3) 2 中铁弹性相变的光诱导效应”铁电体。

M.Takesada: "The heat is off at the cutting edge"Look Japan. 47・541. 30-31 (2001)

M.Takesada：“热度已在最前沿”Look Japan 47・541 (2001)。

H.Shigematsu: "Neutron Scattering Study of the Normal-Incommensurate Phase Transition in Rb2ZnBr4"Journal of the Physical Society of Japan. 69. 2905-2909 (2000)

H.Shigematsu：“Rb2ZnBr4 中常不相称相变的中子散射研究”日本物理学会杂志。