1995 Fiscal Year Annual Research Report
レーザーアブレーションによるIV族超微粒子形成と動的機構の時間分解分光測定
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06452212
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
村上 浩一 筑波大学, 物質工学系, 教授 (10116113)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
依田 修 日本原子力研究所, 高崎研究所, 研究員
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| Keywords | レーザーアブレーション / Si超微粒子 / クラスター / レーザープラズマ軟X線吸収分光 / 時間分解発光測定 / 動的機構 |
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| Research Abstract |
レーザー・アブレーションとパルス・ガス吹き付けを併用した手法により創製するSiのクラスター及び超微粒子(総称してナノクラスター)について研究を進め、特に、HeおよびArガスパルスジェット吹き付け時にSiのレーザーアブレーションを行い、レーザー照射後100nsから2550nsの間に起こるクラスター化の動的機構をレーザープラズマ軟X線吸収分光(LAPXS)法によって調べ、さらに、ICCDによる発光スペクトル・発光粒子空間分布測定法によってレーザーアブレーション粒子の挙動を調べた。手段として、前記の二つの時間分解測定法を用い、Siナノクラスター形成の動的過程を明らかにすることが、目的である。
Siのレーザーアブレーションプルームに同期をとったパルス希ガス(He,Ar)の吹き付けによって、クラスター化を促進させ、ナノクラスター形成過程の動的機構を二つの時間分解測定法を用いて、0nsから1msの広い時間範囲で調べた。特に、LAPXSの実験のため、1msの時間領域までアブレーション粒子が一定空間に保持されるような装置を工夫した。その結果、2550nsの時間領域までLAPXSスペクトルを観測することに成功した。得られた実験結果からこの時間領域で顕著なクラスター化が起こっていないことが判明した。したがって、フラーレンやSiのナノクラスター形成の動的機構を解明するには、2550ns以降のより遅い時間領域に注目する必要がある。さらに、重要なこととして、クラスターと原子・イオンとの割合の時間変化の問題があり、これについても、現在まで何も明らかにされていないため、重要な研究課題といえることが、本研究によって分かってきた。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] N. Fukata: "Screening Effect of Binding of Si-P-H Complex in Silicon" Materials Science Forum. 196-201. 873-878 (1995)
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[Publications] K. Murakami: "Time-Resolved Spectroscopies of Laser Processing(招待講演)" Proc. 12th Yokohama 21st Cent. Forum. (印刷中). (1996)
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[Publications] K. Murakami: "Dynamics of Si haser-Ablation Studied by Time-Resolved Soft X-Ray Absorption Spectroscopy(招待講演)" Proc. Interm.Symp. on Material Chemistry on Nuclean Enverovment. (印刷中). (1996)
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[Publications] T. Makimura: "Pynamics of Silicon Plume Generated by Laser Ablation and Its Chemical Reaction (招待講演)" Proc. 3rd Interm. Conf. on Laser Ablation. (印刷中). (1996)
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[Publications] K. Masuda: "Effect of Ion Rose Rate on Rapid Laser Annealing of Implanted GaAs" J. Elert. Mat.25. 3-5 (1996)
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[Publications] T. Makimura: "Time-Resolved X-Ray Absorption Spectroscopy for haser-Ablated Silicon Particles in a Xenon Gas" Jpn. J. Appl. Phys.(印刷中). (1996)
