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超短光パルスによる量子ゆらぎの位相制御

使用超短光脉冲对量子涨落进行相位控制

基本信息

批准号：
11874054
负责人：
八木駿郎
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の第1段階としてフォノンをプローブとして量子揺らぎの実態を捉えるために、量子常誘電体として知られているSrTiO_3(以下でSTOと表す)の酸素原子を、自然界に存在する^<16>Oから安定な同位元素^<18>Oに置換することで得られる結晶SrTi^<18>O_3(以下STO18)の強誘電性相転移におけるフォノンの異常をブリルアン散乱とラマン散乱分光法で調べた。量子揺らぎの振動としての実態を調べたのち、第2段階においてパルスによる位相制御を試みる。試料結晶は東工大応用セラミクス研究所のM.Itohらにより提供された。ブリルアン散乱では、c軸方向に伝わる縦波c33モードと横波c44モード(いずれも正方晶系における結晶軸による)のブリルアンスペクトルが観測され、その温度依存性が誘起強誘電性相転移点近傍で測定された。その結果(1)誘電測定により同定された相転移温度(22K)よりも高温において(25K)弾性異常が不連続に現れ、それに引き続いて(2)温度が相転移点に近づくにともないc44モードがソフト化する、ことが判明した。またラマン散乱により、正方晶(量子常誘電体)においてラマン不活性なソフト強誘電モードが、転移点以下の強誘電相において対称中心の喪失によるラマン活性化することを利用して、強誘電相におけるソフトモードの観測を行った。その結果、(3)ハイパーラマン散乱等で確認されている常誘電相におけるソフト強誘電性モードの転移点以下でのハード化は見られず、その温度依存性は少なくとも均一系としての結晶における2次相転移の様相を示すものではなかった。これらの結果、STOは均一系として扱うことが出来るが、STO18に対してはマイクロクラスターの存在を考慮する必要が示唆された。これは今後の研究方針に対して、貴重な指針となる事実である。

In the first stage of this study, we investigated the strong inductive phase shift of SrTiO_3(STO18) crystals existing in nature, stable phase shift of SrTiO_3 <16><18><18>(STO18) crystals, and the anomalous phase shift of SrTiO_3 crystals. The vibration of quantum particles is modulated by the phase control of the second order. Sample Crystallization is provided by M.Itoh of the Institute of Science and Technology of Tokyo University of Technology. The temperature dependence of the phase shift induced by the scattering and c-axis direction of the crystal is determined near the strong inductive phase shift point. The results are as follows: (1) induction measurement: phase shift temperature (22K): high temperature (25 K): abnormal behavior (2) temperature: phase shift temperature (22K): close to temperature (25K): abnormal behavior (2) temperature: phase shift temperature (22K): close to temperature (25 K): abnormal behavior (2) temperature: close to temperature (25K): abnormal behavior (2) temperature: close to temperature (25K): abnormal behavior (3) temperature: close to temperature (25 K): abnormal behavior (2) temperature: close to temperature (25 K): abnormal behavior (3): abnormal behavior (4 K): abnormal behavior (2) temperature: abnormal behavior (3): abnormal behavior (4 K): abnormal behavior (2) temperature: abnormal behavior (4 K): abnormal behavior (2) temperature: abnormal behavior (4 K): abnormal behavior (3): abnormal behavior (4 K: abnormal behavior): abnormal behavior (3): abnormal behavior (4 K): abnormal behavior ( In the case of scattering, tetragonal crystal (quantum dielectric), the strong dielectric phase below the shift point, the loss of symmetry center, the activation, and the detection of the strong dielectric phase. The results are as follows: (3) The temperature dependence of the crystal phase is less than that of the homogeneous phase, and the phase transition is less than that of the homogeneous phase. The result is that the STO is not uniform, and the STO18 is necessary to consider the existence of the STO. The future of research policy, valuable guidance and work.