結晶におけるレーザー照射による物性発現と制御に関する理論的研究

激光辐照晶体物理性质表达与调控的理论研究

• 批准号: 15035205
• 负责人: 長尾 秀実
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15035205/
• 关键词: 結晶; レーザー; 物性; 制御

本研究ではレーザー照射による酸化物高温超伝導体における電子移動および酸素原子再配列に関する理論的研究を行った。(1)銅酸化物高温超伝導においてCu-O鎖の再配列銅酸化物高温超伝導においてCu-O鎖の再配列に対するクラスターモデルを用いて量子化学計算を行った結果、酸素イオンが直線上に再配列した場合は準安定状態になることが分かった。この酸素イオンの再配列に伴いCuO_2平面の電子(セル当たり0.3電子)がCuO鎖面に遷移して、CuO_2平面のホールが増加したことになる。以上の結果から酸素イオンの準安定状態への再配列に伴い、CuO_2平面中の電子の減少が起り、超伝導転移温度の上昇が起るという機構の可能性を示すことに成功した。(2)Cu-O鎖の再配列のレーザ制御シミュレーション前述の酸素イオン再配列に対する準安定状態計算で得られたポテンシャルを用いて酸素イオン再配列のレーザー制御の可能性を示した。誘導ラマン断熱通過法(STIRAP)を用いた酸素イオン再配列のレーザー制御のためのパルス列を求めた。このレーザー制御シミュレーションから100nmの結晶薄膜を仮定すると約10^9W/cm^2のオーダーのパルスレーザーが必要であることがわかった。また従来の実験方法とは異なるCu-O鎖再配列制御の新しい可能性を示すことができた。本研究によって銅酸化物高温超伝導体における光誘起超伝導発現機構の一つである、酸素イオン再配列によるCuO_2平面のホール増加機構の可能性がはじめて示された。また酸素イオン再配列のレーザー制御の可能性が示された。今後の課題としてさらに強いレーザー照射による考察があげられる。

In this paper, we study the theory of electron mobility and atomic rearrangement of acids under high temperature irradiation (1)Cu-O lock rearrangement Cu-O lock rearrangement Cu-O acid rearrangement Cu-O lock rearrangement Cu-O lock rearrangement Cu-O acid rearrangement Cu-O lock rearrangement Cu-O-O lock rearrangement Cu-O-O-O transition Cu-O transition Cu The rearrangement of these elements is accompanied by the electron migration in CuO_2 plane (i.e., 0.3 electron), and the electron migration in CuO_2 plane increases. These results indicate that the rearrangement of electrons in the quasi-stationary state, the decrease of electrons in the CuO_2 plane, the increase of the transition temperature and the possibility of a mechanism are successful. (2)Cu-O lock realignment control system is calculated according to the above mentioned acid element realignment. STIRAP is a method for controlling the rearrangement of amino acids. The thickness of the film is about 100 nm. A new method of rearranging Cu-O locks is presented. In this study, the possibility of photoinduced superconductivity mechanism of CuO_2-based superconductors was investigated. The possibility of controlling the rearrangement of amino acids was shown. The future of the project will be discussed in detail.

项目成果

H.Nagao, H.Kawabe, S.P.Kruchinin, K.Yamaguchi: "Superconductivity in two-band model by renormalization group approach"International Journal of Modern Physics. B17. 3373-3376 (2003)

H.Nagao、H.Kawabe、S.P.Kruchinin、K.Yamaguchi：“通过重正化群方法实现双能带模型中的超导”《国际现代物理学杂志》。

Y.Ohta, J.Maki, H.Nagao, H.Kono, Y.Fujimura: "Dual transformation for Non-Born-Oppenheimer time-dependent density functional theory"International Journal of Quantum Chemistry. 91. 105-112 (2003)

Y.Ohta、J.Maki、H.Nagao、H.Kono、Y.Fujimura：“非出生奥本海默时间相关密度泛函理论的对偶变换”国际量子化学杂志。

H.Nagao, S.P.Kruchinin, K.Yamaguchi: "Multizone Superconductivity Model and Methods of High-Tc Superconductivity (Chapter 6)"Horizons in World Physics edited by J.K.Srivastava, S.M.Rao. (2003)

H.Nagao、S.P.Kruchinin、K.Yamaguchi：“多区超导模型和高温超导方法（第 6 章）”J.K.Srivastava、S.M.Rao 编辑的《世界物理学视野》。

H.Nagao, H.Kawabe, S.P.Kruchinin, D.Manske, K.Yamaguchi: "Theoretical studies on many-band effects in superconductivity by using renormalization group approach"Modern Physics Letters. B17. 423-431 (2003)

H.Nagao、H.Kawabe、S.P.Kruchinin、D.Manske、K.Yamaguchi：“使用重正化群方法对超导多带效应进行理论研究”现代物理快报。

Y.Ohta, T.Yoshimoto, H.Saito, H.Nagao, K.Nishikawa: "Theoretical study on selective transition toward the control of chemical reaction by laser field"Recent Research Developments in Quantum Chemistry. 3. 211-244 (2003)

Y.Ohta、T.Yoshimoto、H.Saito、H.Nagao、K.Nishikawa：“激光场控制化学反应选择性转变的理论研究”量子化学的最新研究进展。