テラヘルツ波ポンププローブ分光法の開発と光誘起相転移への応用

太赫兹波泵浦探针光谱的发展及其在光致相变中的应用

基本信息

批准号：
18760007
负责人：
中嶋誠
金额：
$ 2.3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年に引き続き、高速ADコンバータとラピッドスキャンシステムを組み合わせたテラヘルツ波ポンププローブ分光システムの改良に努めると共に実際に光誘起絶縁体金属転移のテラヘルツ波ポンププローブ分光測定を行った。二酸化バナジウムは,以前パウダーと単結晶において測定を行ったが、これらの試料はレーザー照射によりクラックが入ることが多く、安定した測定が困難であった。そこでサファイア基板上に作製した二酸化バナジウム薄膜で測定を行った。これにより安定した測定が可能になり、またレーザー照射による熱の蓄積も見られなくなった。励起波長は800nmで、室温にて、光励起テラヘルツ波検出の過渡吸収測定を行った。励起直後に急峻に透過率が減少し、その後100ps程度までしだいに透過率が減少するという2段的な透過率の減少が観測された。また励起強度を上げるにつれて、変化量が大きくなる閾値的な振る舞いも観測された。これらの結果については、Applied Physics Lettersで報告した。また励起強度を上げるにつれて、緩和時間が遅くなる現象も見いだされている。今回観測された振る舞いは、電気伝導度の増加(金属相の出現)を反映したものであるが、X線散乱や電子散乱での時間分解測定の結果(A. Cavalleri, et. al.やP.Baum, et. al.)と非常に似ており、電気伝導度の変化と格子構造の変化が同じ時間スケールで変化することを示しており興味深い。擬一次元臭素架橋ニッケル錯体では、光照射後瞬時にテラヘルツ帯の透過率が減少し、その後数ピコ秒で緩和する。また緩和時間が数100ps以上の遅い緩和成分があることも観測されている。またテラヘルツ帯のスペクトル情報より励起直後は金属状態に変化している(基底状態は絶縁体)ことが分かった。

从去年开始，我们努力改善结合高速AD转换器和Lapid扫描系统的Terahertz Wave泵探针光谱仪，并实际上进行了Terahertz Wave Wave Pump Pump探针探针和光诱导的绝缘体转移。先前在粉末和单晶中测量了二氧化钒，但是这些样品通常由于激光照射而破裂，使得难以测量稳定。因此，用在蓝宝石底物上制备的二氧化钒薄膜进行测量。这可以实现稳定的测量，并且看不到激光照射引起的热量积聚。激发波长为800 nm，在室温下，在光启动的Terahertz波检测下进行瞬态吸收。激发后，透明度立即迅速降低，并且观察到透明度逐渐降低至约100ps。随着激发强度的提高，还观察到增加变化量的阈值行为。这些结果在应用物理信中报告。另外，随着激发强度的提高，还有一种现象，即放松时间很慢。观察到的行为这次反映了电导率的增加（金属相的外观），但是时间分解测量的结果是X射线散射和电子散射（A. Cavalleri等人，等。它非常相似。 Baum等。这很有趣，因为它表明电导率的变化和晶格结构的变化在同一时间尺度上变化。在伪二维桥镍配合物中，在光照射时，Terahertz带的透射率会减少，然后在几秒钟内缓解。还可以观察到缓慢时间慢到几100 ps。事实证明，激发后它已更改为金属状态，而不是Terahert频段的光谱信息（基底状态是绝缘体）。