光パルス誘起フォノンによる非晶質固体の局所構造変化に関する研究

• Project/Area Number: 06740254
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 兼松 泰男 大阪大学, 理学部, 助手 (00211855)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 1994: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: ホールバーニング / パルス誘導光散乱 / 共鳴ラマン散乱

Research Abstract

非晶質固体中の局在中心の極低温における光学的ホールスペクトルをモニターしながら、光パルス誘起フォノンを作用させてホールスペクトルの変化を観測するという最終段階には残念ながら到らなかった。しかしながら、1)非平衡フォノン誘起用光源としての色素レーザーアンプシステム及びチタンサファイアレーザーの製作及び整備、2)非晶質ホスト中の色素分子における低振動数モードに関するラマン散乱の共鳴効果及びパルス誘導光散乱強度の共鳴増大の確認、3)半導体レーザーを用いたホールバーニング分光システムの作製、という前段階的研究を行なってきた。
フォノン誘起用光源としては、尖頭出力100kWが得られ、パルス誘導光散乱の観測には有効であるが、当初目的の達成のためにはさらに出力の増大を図る必要があり、また、アンプシステムの揺らぎの改善も残された課題である。
共鳴効果の測定に関しては、局在中心として色素を媒質中にいれ、色素の吸収バンドにレーザー光の波長を近づけることにより、ラマン散乱測定及びパルス誘導光散乱測定のいずれにおいても共鳴増大が見いだされた。特徴的なこととして、ホスト媒質の振動モードが共鳴効果により強く誘起されるが、ホスト媒質の分子内振動に比べ、色素のまわりの局所的なネットワークに由来すると思われる低振動数モードが格段に増強されることが見いだされた。このことは、共鳴を通じ、色素のまわりの局所構造を変化させるという本研究の目的達成にとって有利な事象であると考えられる。
現在、先に述べたフォノン誘起光源の出力増強を図るとともに、ホールスペクトルのモニター及び共鳴効果を引き起こすのに適した試料の探索を行ないつつ、最終段階へ向けた研究が進行中である。