(テラヘルツ関連)テラヘルツパルスによって強誘電性電荷秩序状態を超高速に生成することに成功

~磁気的相互作用によって安定化する隠れた強誘電性を発見~(山本浩史グループら)

発表のポイント

  • 電子間クーロン反発の効果で実現するモット絶縁体である有機分子性結晶において、高強度のテラヘルツパルスを照射することにより、一定時間安定に存在する、巨視的な分極を持つ強誘電性電荷秩序状態を生成することに成功した。
  • 分子の二量体において生じた電荷の偏りが、異なる二量体に属する分子間の反強磁性交換相互作用によって安定化する機構(マルチフェロイック相互作用)の存在が明らかになった。
  • 本研究で得られた知見は、分子の二量体をユニットとするモット絶縁体が持つ「隠れた強誘電性」の理解に繋がると期待される。

発表概要
光によって固体の電子相が高速に変化する現象、いわゆる「光誘起相転移」は、非平衡量子物理学という新しい学問分野の中心課題であり、近年盛んに研究されています。これまで報告されてきた光誘起相転移の多くは、光キャリアの生成をきっかけとして電荷秩序やスピン秩序が融解する現象、すなわち、秩序状態から無秩序状態への変化が引き起こされることによるものでした。一方、光励起によって逆に秩序状態を生成することは難しく、これまでほとんど実現されていませんでした。

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