光誘起相転移の”ゆりかご”を発見! ―世界初の超高速X線吸収分光とX線回折分光の超高速同時モニタリング― (2026.3.19)
・X線自由電子レーザーを用い、光照射下でX線吸収分光とX線回折分光を、同時に超高速モ
ニタリングを行うシステムを構築し、世界で初めて実証実験を行いました。
・ルビジウム-マンガン-コバルト-鉄プルシアンブルーの光誘起電荷移動相転移において、光照
射後わずか50フェムト秒(fs)で逆ヤーン・テラー歪みが起こり、190フェムト秒で電荷移動
が起こった後、2.1ピコ秒(ps)で移動した電荷と格子の局所的な歪みである電荷移動ポーラ
ロンが発生することを明らかにしました。
・本成果は、光による局所的な構造歪みである電解移動ポーラロンが、“ 相 転 移 の ゆ り か ご ” と
して結晶全体の相転移を自己増幅的に誘起することを明らかにし、光で機能を制御する次世
代メモリ・フォトニックデバイス材料設計に重要な指針を与えるものです。
東京大学大学院理学系研究科の大越慎一教授、レンヌ大学のエリック・コレット教授とマル
コ・カンマラータ研究員、筑波大学数理物質系の所裕子教授らからなるフランスCNRS国際共同
研究所DYNACOM(Dynamical Control of Materials)の研究チームは、米国SLAC国立
加速器研究所および欧州放射光施設と連携して、X 線自由電子レーザーを用い、光照
射下でX線吸収およびX線回折の超高速同時モニタリングを行うシステムを世界で初めて開
発しました。
筑波大学数理物質系 所裕子教授
投稿日:2026年3月19日