10フェムト秒をきる超短パルス光を用いると、グラファイトの面内C-C伸縮振動（Gモード）のように高振動数のコヒーレント光学フォノンを励起することができます。コヒーレント面内フォノンの振動数は、光励起強度とともに高波数シフトを示します。時間分解解析により、振動数は光励起直後に瞬間的に高波数にシフトし、その後ピコ秒の時間スケールで定常値に戻ることがわかります。

わたしたちは理論家グループとの共同研究により、この光誘起高波数シフトがグラファイト電子構造の擬二次元性を反映した「非断熱効果」であることを明らかにしました。これは原子核の動きにフェルミ準位近傍の電子が追随できず、遮蔽効果（コーン異常）が過渡的に弱まることで説明されます。

窒化ガリウム、酸化亜鉛、ダイアモンドなどのワイドギャップ半導体は、現在および次世代の紫外LEDや紫外レーザー材料として注目を集めています。当研究室ではこれらの物質のコヒーレントフォノンを時間分解観測することにより電子格子相互作用を研究しています。ダイアモンド単結晶ではコヒーレントフォノンの寿命は７ピコ秒以上と、24フェムト秒のフォノン周期に較べると格段に長いことを見いだしました。（本頁右上図）

V族半金属のビスマス、アンチモンのコヒーレントフォノンは20年以上にわたって実験的に研究されてきましたが、その生成機構や、強い光励起下での「消滅復活」（右図）など、多くの未解決の問題が残されています。最近では時間分解X線回折を用いた研究の対象試料として、より広範囲な関心を集めています。