The material properties can be controlled by intense external electric field above MV/cm, which is comparable to the intrinsic internal field in the materials. As the target material for its demonstration, I focus on the Vanadium dioxide (VO2). It shows the insulator-to-metal transition (IMT) around room temperature, and the expected timescale of IMT is very fast (~hundreds ps). Therefore, field-induced IMT in VO2, which is different from the thermal transition, have been investigated extensively. Here I introduce field-induced IMT in VO2 with the periodically structured metals (metamaterial) using intense few-cycle THz pulses. This technique is powerful to reveal the hidden material properties.
物質中の内部電場は一般に数MV/cm程度であり、これを超える電場を外部より印可することで物質内の応答 を支 配で きる。この実証実験のターゲットとしてVO2 に注目した。室温付近で絶縁体-金 属遷移(IMT)が起きまた超高速で応答することが予想されることから、電場誘起のIMTに 関する研究が多く行われてきた。 そ こで、高強度数サイクルTHzパ ルスと金属周期構造（メタマテリアル）を用いることで、ピコ秒スケールでの電場誘起IMTを 実験的に実証した。このような実験手法は物質の隠された電場誘起状態を明らかにする上で有効である。