国立大学法人东北大学 
国立大学法人东京科学大学 
国立大学法人冈山大学 
关西学院大学 
国立研究开发法人科学技术振兴机构(JST) 
◆发表要点
- 我们发现当在室温下用太赫兹光照射作为一种量子物质的电子铁电(LuFe2O4时,显示了过去未曾发现的最大电极化变化。
 - 明确了极化巨大变化,由于多数的电子合作效果超高速产生。作为超高速铁电存储器等新型光电子器件的原理,可以期待应用。
 
【概要】
 铁电体是存储器和光调制器等电子设备不可缺少的材料。最近被称为数字变换(DX)的信息活用方法的变革,把电气元件的太赫兹(1兆)以上的超高速动作作为最近的课题。但是,以往的铁电体,需要在结晶内移动重离子和分子,成为高速动作障碍。另外,机制也有导致能量消耗和结晶劣化的问题。
东北大学研究生院理学研究科的岩井伸一郎教授和伊藤弘毅助教(现在:关西学院大学理学部物理·宇宙学科教授),东京科学大学理学院化学系的冲本洋一副教授和腰原伸也教授(现在:该大学教育本部特命教授,筑波大学数理物质系客座教授),冈山大学学术研究院环境生命自然科学领域的池田直教授等研究小组发现,通过对被称为电子铁电体的量子物质一种照射太赫兹波,显示了过去最大的极化变化。这种出色的极化操作性是由于多数电子在不到1兆分之一秒的短时间内协同变化而产生。这种高效率、超高速的响应性,可以作为新型光电子器件的原理应用。
该成果在美国物理学会的科学杂志
Physical Review Letters于2025年9月4日在线刊登。
【致辞】
本研究是科学技术振兴机构(JST)战略性创造研究推进事业CREST“对称性的破坏和光功能表现“(研究代表岩井伸一郎JPMJCR1901)、文部科学省光・量子飞跃项目(Q-LEAP)基础研究“强相关量子物质秒光机能的开拓”(研究代表者岩井伸一郎JPMXS0118067426)以及文部科学省科学研究费补助金·基础研究(B)“有空间的非均匀性电荷秩序的光·太赫兹强电场驱动和相控制设计”(研究代表者伊藤弘毅22H01149, 23K22420)的支援而实施。本论文是为推进东北大学2025年度开放访问APC支援事业的支援,Open Access。
(DOI:https://doi.org/10.1103/fryl-jjnj)
【论文信息】
题目:Terahertz Field Control of Electronic-Ferroelectric Anisotropy at Room Temperature in LuFe2O4(LuFe2O4
作者:Hirotake Itoh1*, Ryusei Minakami1, Hongwu Yu2, Ryohei Tsuruoka1, Tatsuya Amano1, Yohei Kawakami1, Shin-ya Koshihara2, Kosuke Fujiwara3, Naoshi Ikeda3, Yoichi Okimoto2*, and Shinichiro Iwai1*
1 Department of Physics, Tohoku University, Sendai 980-8578, Japan
2 Department of Chemistry, Institute of Science Tokyo, Tokyo 152-8551, Japan
3 Graduate School of Natural Science and Technology, Okayama University, Okayama 700-8530, Japan
*责任作者:东北大学研究生院理学研究科 助教 伊藤弘毅(现:关西学院大学理学部物理・宇宙学科 教授)、教授 岩井伸一郎、东京科学大学理学院化学系 副教授 沖本洋一
刊登:Physical Review Letters
URL:https://doi.org/10.1103/fryl-jjnj
DOI:10.1103/fryl-jjnj
<详细研究内容>
<详细研究内容>
诱发电子联合,量子物质巨大分极—作为开拓高速电子新材料的应用期待— 
【咨询窗口】
(关于研究)
国立大学法人东北大学研究生院
理学研究科物理学专业
教授 岩井 伸一郎
关系学院大学
理学部物理・宇宙学科
教授 伊藤 弘毅
国立大学法人东京科学大学
理学院化学系
准教授 沖本 洋一
国立大学法人冈山大学
学术研究院环境生命自然科学学域
教授 池田 直
(JST事业相关)
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战略研究推進部
绿色创新小组
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(关于报道)
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