【研究領域課題番号】19K22195 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

レーザー分光 / 光散乱 / 光トラップ / エアロゾル / レーザー / 光計測 / 放射光 / X線分光

【研究成果の概要】

本研究では、マイクロ・ナノサイズの水表面の特異的物性を解析するレーザー分光・放射光X線分光複合解析法実現のために、テーブルトップ型準弾性レーザー散乱装置の開発、およびマイクロ気泡表面の表面張力を光学的に計測するマイクロデバイス・レーザー光学系開発を行った。テーブルトップ型準弾性レーザー散乱装置は、従来の大型レーザーを用いた装置と遜色ない性能を示す装置が開発された。また、マイクロ気泡測定では、新しい気泡生成法、気泡の光トラップ法、気泡表面のレーザー分光法が実証出来、高い学術的新規性を持つ成果が得られた。

【研究の社会的意義】

テーブルトップ型準弾性レーザー散乱装置の開発および気泡表面張力の測定は、物理化学・分析化学において過去に例のない研究であり、複合計測における実験技術の実証および、気液界面計測の新しい手法として有意義な結果が得られた。今後この研究が発展することにより、応用研究が進んでいるナノバブル表面の基礎科学解明が進むと期待される。この基礎過程解明は、半導体加工の洗浄過程やナノバブルの生態影響などの応用分野の発展にも寄与すると期待できる。

【研究種目】挑戦的研究(萌芽)

【研究期間】2019-06-28 - 2021-03-31

【配分額】6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)

【研究分野】物性Ⅱ

【研究領域課題番号】26400328 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

磁気光学効果 / 軟X線 / 自由電子レーザー / 磁性体 / スピンダイナミクス / カー効果 / 共鳴磁気光学カー効果 / スピントロニクス / 高次高調波レーザー / 磁気光学 / 磁性 / レーザー / 放射光

【研究成果の概要】

物質の磁性情報を取得できる磁気光学カー効果(MOKE)について、プローブ光の波長を吸収端に合わせるとカー回転角が通常の可視光測定に比べて何10倍も大きくなることを我々は発見した(共鳴磁気光学カー効果, 共鳴MOKE)。この方法は元素選択性や大きな磁性信号、そして超高速時間分解測定の可能性が高いことから、本研究では分析法としての技術開発を行った。その結果、自由電子レーザーなどの次世代超短パルス軟X線源と組み合わせることで、化合物磁性体の超高速スピンダイナミクスを元素選択的に追跡するができ、さらに厚さ< 1nmのFe超薄膜を含むヘテロ構造体におけるFe スピンのフェムト秒時間分解測定に成功した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】薄膜・表面界面物性

【研究領域課題番号】23560020 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

酸化物半導体 / 光電子分光 / キャリアダイナミクス / 光起電力 / 光触媒 / 放射光 / レーザー / 時間分解光電子分光 / 半導体表面 / 表面電気伝導

【研究成果の概要】

強相関物理や光触媒化学として重要な酸化物半導体表面における電子構造及びキャリアダイナミクスを高分解能角度分解光電子分光とSPring-8 BL07LSUにて開発した時間分解光電子分光で調べた。SrTiO3やZnOの表面は水素吸着や表面欠陥の導入で表面金属化でき、比較的強い電子相関もあった。キャリアダイナミクスは表面光起電力の発生とその緩和過程から研究をした。光触媒のTiO2結晶のナノ粒子ではアナターゼ型構造の方がルチル型よりも光触媒活性が高いことが知られ、その光励起キャリアの寿命を評価したところ前者は後者に比べて約１０倍長かった。これは光触媒活性を直接説明する結果である。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2011 - 2013

【配分額】5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)