1998 Fiscal Year Annual Research Report

光第二高調波発生分光法による固体表面界面の電子状態の観察

Research Project

Project/Area Number	10440090
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	Japan Advanced Institute of Science and Technology
Principal Investigator	水谷五郎北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (30183958)
Keywords	光第二高調波発生 / 金属超薄膜 / GaAs / 光触媒 / TiO_2 / ガラス / Au界面
Research Abstract	本研究の目的は,表面光第二高調波発生(SHG)分光法を用いて表面電子状態を詳細に調べることである.以下に本研究で得られた成果を列挙する. ガラス/Au界面のSHGの励起光子エネルギー依存性ガラス上にAu膜(100nm)を蒸着し,その界面から発生するSHGの励起光子エネルギー依存性を観測した.その結果1.25eVと2.5eVに鋭いピークが観測された.これらのピークは同じ準位における1光子共鳴と2光子共鳴であり,界面の電子状態に共鳴している可能性が高い. GaAs(001)のSHGの励起光子エネルギー依存性 GaAs(001)酸化表面からのSHGの励起光子エネルギー依存性を観測し,新たな表面電子状態を発見した.観測した励起光子エネルギー依存性では,hω=1.45eV付近に鋭いピークが見られた.このピークの起源は,バルクのバンド構造が表面のボンドの歪みにより,わずかにシフトしてできた表面電子状態間の電子遷移であると考えられる. 光触媒TiO_2表面へのUV光照射によるSHスペクトルの変化水蒸気中に封入したルチル型TiO_2単結晶(110)表面にUV光を照射した時のSH光強度の共鳴増強のプロファイルが,照射前のそれと異なることを見いだした.このことは光照射時の光触媒が非照射時とは異なった電子状態を持つことを示唆している. 金属超薄膜作成用真空装置の整備 3連の金属蒸着装置を購入し既存の真空装置に装着し稼動させた.これにより金属多層超薄膜の作成が可能になった. 短波長励起光によるSHG観測システムの構築紫外域のフィルター,特殊仕様の光電子増倍管等を用いることで,今まで励起光で1eVから2eVまで測定可能であったSHG観測システムの上限エネルギーを励起光で3eVまで上げた.これによりSH光で6eVまでの掃引が可能となり広いのエネルギー領域をカバーできるようになった.

Research Products

(9 results)

All Other

All Publications (9 results)

[Publications] H.Tanaka, G.Mizutani, S.Ushioda: "A new resonance of the surface SHG from GaAs(001)in air" Surface Science. 402-404. 533-536 (1998)
[Publications] E.Kobayashi, T.Wakasugi, G.Mizutani, S.Ushioda: "Optical Second harmonic spectroscopy of rutile TiO_2(110)in air" Surface Science. 402-404. 537-541 (1998)
[Publications] H.Miyaoka, K.Hasebe et al: "Ranan spectrum and normal mode analysis of α-TiCl_3" Vibrational Spectroscopy. 17. 183-186 (1998)
[Publications] H.Sano et al: "Enhancement of optical second harmonic response mediated by half-leaky guided modes" Surface Science. (in press).
[Publications] H.Tanaka et al: "Excitation energy profile of the SH intensity from a glass-Au interface" Surface Science. (in press).
[Publications] E.Kobayashi, K.Matsuda, G.Mizutani, S.Ushioda: "SHG observation of rutile TiO_2(110)/H_2O interface under UV light illumination" Surface Science. (in press).
[Publications] 田中英樹、脇本裕之、宮崎俊彦、水谷五郎、潮田資勝: "ガラス-Au界面からのSHGの励起光子エネルギー依存性" 真空. 42(3)(掲載予定).
[Publications] 大月弘明、田中英樹、佐野陽之、水谷五郎、潮田資勝: "光第二高調波発生(SHG)法によるGelGe-oxide界面の評価" 真空. 42(3)(掲載予定).
[Publications] 水谷五郎: "光第二高調波発生いい分子や結晶が奏でる倍音の世界" 理科教育. 42(3). 69-69 (1999)

1998 Fiscal Year Annual Research Report

光第二高調波発生分光法による固体表面界面の電子状態の観察

Principal Investigator

水谷 五郎 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (30183958)

Research Products

[Publications] H.Tanaka, G.Mizutani, S.Ushioda: "A new resonance of the surface SHG from GaAs(001)in air" Surface Science. 402-404. 533-536 (1998)

[Publications] E.Kobayashi, T.Wakasugi, G.Mizutani, S.Ushioda: "Optical Second harmonic spectroscopy of rutile TiO_2(110)in air" Surface Science. 402-404. 537-541 (1998)

[Publications] H.Miyaoka, K.Hasebe et al: "Ranan spectrum and normal mode analysis of α-TiCl_3" Vibrational Spectroscopy. 17. 183-186 (1998)

[Publications] H.Sano et al: "Enhancement of optical second harmonic response mediated by half-leaky guided modes" Surface Science. (in press).

[Publications] H.Tanaka et al: "Excitation energy profile of the SH intensity from a glass-Au interface" Surface Science. (in press).

[Publications] E.Kobayashi, K.Matsuda, G.Mizutani, S.Ushioda: "SHG observation of rutile TiO_2(110)/H_2O interface under UV light illumination" Surface Science. (in press).

[Publications] 田中英樹、脇本裕之、宮崎俊彦、水谷五郎、潮田資勝: "ガラス-Au界面からのSHGの励起光子エネルギー依存性" 真空. 42(3)(掲載予定).

[Publications] 大月弘明、田中英樹、佐野陽之、水谷五郎、潮田資勝: "光第二高調波発生(SHG)法によるGelGe-oxide界面の評価" 真空. 42(3)(掲載予定).

[Publications] 水谷五郎: "光第二高調波発生いい分子や結晶が奏でる倍音の世界" 理科教育. 42(3). 69-69 (1999)

水谷五郎北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (30183958)