光誘起構造相転移における電子系と格子系の協力的相互作用の研究

光致结构相变中电子和晶格系统之间的协同相互作用研究

• 批准号: 24244047
• 负责人: 谷村 克己
• 金额: $ 15.89万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24244047/
• 关键词: 光誘起相転移; 時間分解光電子分光; 時間分解電子回折; フェムト秒分光

物質構造の多重安定性を直接反映する構造相転移は、電子系と格子系との協力的相互作用を駆動力として発現する。本研究の目的は、その電子系と格子系の協力的相互作用を、直接的知見に基づき微視的に解明する事である。その為に、(1)超短光パルスを用いて、相転移発生の初期励起を電子系状態変化のみに限定し、(2)フェムト秒時間分解2光子光電子分光を駆使して電子状態変化とその動力学を、エネルギー・運動量・時間の多次元空間で追跡し、構造不安定性を誘起する電子的要因を明確にする。(3)その上で、フェムト秒時間分解電子回折法を用いて、発現する構造相転移過程の格子系の超高速動力学を直接追跡し、(4)両者の知見の融合によって、電子系と格子系の協力的相互作用を微視的・立体的に解明する。以上の研究を、無機結晶の金属-非金属転移と秩序-無秩序転移の代表例に対して遂行し、構造相転移機構の微視的かつ統一的理解を確立する。本年度においては、1.無機結晶の金属-絶縁体転移の課題では、VO2結晶を中心とした研究を進める。試料の表面処理の問題を克服して電子系の動的変化を直接検出する時間分解光電子分光の実験を進めると共に、レーザーMBEで作成した薄膜試料の基板エッチング手法を早期に確立し、透過型時間分解電子回折の実験を遂行する。2.Non-thermal meltingの機構解明に関する研究では、励起電子系の解明がほとんど終了しているSiおよびAuに対して、精力的に時間分解電子回折の実験を行う。以上の研究を効率的に行う為に必要な、試料導入部の性能を大きく改善する為、ターボ分子ポンプを購入し、実験研究を行った。

The multiple stability of the material structure directly reflects the interaction of the structural phase shift, the electronic system, the lattice system, and the synergistic force, and the dynamic force is present. The purpose of this study is to understand the interaction of the synergistic forces between the electron system and the lattice system, and to directly understand and explain things in a microscopic way.その为に, (1) Ultra-short light パルスを いて, phase shift 発生のinitial excitation をelectron system state change のみにlimited し, (2) フェムト second time decomposition 2-photon photoelectron spectroscopy The factors that change the electronic state of the electronics, such as the dynamics of the electronics and the tracing of the amount of motion and time in the multi-dimensional space, and the structural instability that induce the electronics are clearly understood. (3) The second time decomposition electron folding method of その上で and フェムト is used to construct the lattice system of the phase transfer process and the ultra-high-speed dynamics of いて and 発面するDirect tracing, (4) The fusion of knowledge and knowledge of the 両, the interaction of the synergy of the electronic system and the lattice system, and the microscopic and three-dimensional interpretation of the interaction. The above research has carried out a representative example of metal-nonmetal transition and order-disorder transition in inorganic crystals, and established a unified understanding of the microscopic view of structural phase transition mechanism. This year's project, 1. Inorganic crystallization of metal-insulator transfer project, and VO2 crystallization center research project are progressing. The problem of surface treatment of the sample can be overcome by changing the dynamics of the electronic system and directly detecting the problem using time-decomposed photoelectron spectroscopy. The substrate technology for thin film samples produced by SEMBE was established in the early stage, and the transmission-type time-decomposed electron folding method was implemented. 2.Non-thermal Melting's mechanism explanation is clear, the research is done, the electronic system is explained, the electronic system is explained, the electronic system is solved, the electronic system is solved, and the energy is decomposed and the electron is turned back. The efficiency of the above research is necessary, the performance of the sample introduction part is greatly improved, and the molecular components are purchased and the research is carried out.