超高速分光研究室
固体材料にフェムト秒パルス光を照射すると足並み（位相）の揃った原子の集団振動コヒーレントフォノンを誘起することができます。ここではコヒーレントフォノンがどのように生成し、やがて寿命が尽きていくかを紹介します。
物質を構成する原子は常に動いています。周期的構造をもつ固体物質（結晶）中では、原子の動きは周期境界条件を満たさなくてはなりません。この条件を満たす集団運動をフォノンと呼びます。
結晶中の異なる場所では通常、原子の集団運動は同じ周期運動の異なるステージにある、すなわちランダムな位相を持っています。
瞬間的な外力が加わった時にだけ、原子は近隣の原子と足並み、すなわち位相を揃えます。このような原子の集団運動をコヒーレントフォノンと呼びます。コヒーレントとは干渉可能という意味です。
フォノンは一般に音響と光学の二つの分枝に分かれます。コヒーレント音響フォノンは結晶中を伝播する圧縮／引張り応力の波束です。一方、コヒーレント光学フォノンは隣り合う原子が反対方向に動く、位相の揃った原子振動の定在波です。
当研究室ではおもに固体材料中の電子格子相互作用を調べるためにコヒーレントフォノンを実験的に研究しています。
グラファイトのピコ秒(ps)スケールの反射率変化は、２つの異なる周期で変調を受けている。速い変調は0.021 ps周期の面内C-C伸縮、遅い変調は周期0.77 psの面間ずれ振動である。どちらのコヒーレント光学フォノンも瞬間的誘導ラマン散乱によって生成する。