高強度極端紫外光パルスによる非線形光学過程における非線形分極率の解明
【研究キーワード】
フェムト秒レーザー / アブレーション / 過渡反射 / 二温度モデル / 過渡反射率測定 / joint-density-of-states / 極端紫外 / 数サイクル / 誘電率 / 反射率 / 時間分解分光法 / 極端紫外パルス / ブースター増幅器 / 非線形光学過程 / 非線形分極率 / 超高速ダイナミクス
【研究成果の概要】
金属表面などの固体試料において、光パルスによる励起によって反射率が時間変化することがよく知られており、これは光吸収後の電子励起による電子温度の励起が、周りの格子系に緩和することに起因する。本研究では、固体表面における紫外光パルス励起によって起きる反射率の時間変化が、過渡的な誘電率の変化によることを、実験とシミュレーションとの比較によって明らかにした。励起フルエンスを大きくすることによって、励起される状態が増えることによって、誘電率の変化を誘起していることがわかった。
【研究の社会的意義】
様々な物質と光との相互作用を応用した光を使った技術は、身の回り環境の計測やものづくりに用いられています。この研究では、光が物質と相互作用するときに、最初に起きる主な過程である光吸収と、物質がその結果どのように励起されて結合解離やアブレーションなどの物質加工に至るのか、ということについて、短い時間での物質の様子を実時間に観測する手法を用いて測定しました。この結果を再現するかシミュレーションしたところ、試料膜厚や光励起フルエンス、励起波長による実験条件の違いによる実験結果をよく再現することが明らかとなりました。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【配分額】2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)