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2010 Fiscal Year Annual Research Report

ピコ秒時間分解軟X線光電子分光装置の開発とそれを用いた表面ダイナミクスの研究

Research Project

Project/Area Number 10J06870
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小河 愛実  東京大学, 物性研究所, 特別研究員DC1

Keywordsフェムト秒レーザー / 放射光 / 光誘起ダイナミクス / 表面光起電力効果 / 2次元角度分解光電子分光
Research Abstract

光誘起の半導体ダイナミクスは近年、様々な応用への期待が持たれている。光による誘起では、熱励起とは異なる反応が起こる事が近年の先行研究で指摘されており、大強度、超短パルスレーザーの発展とともに金属-絶縁体転移や表面触媒反応などを用いた新しいデバイスの研究もすすめられている。しかし、光誘起反応のダイナミクスにはまだ解明されていない事が多く、特に超短パルスレーザーによって引き起こされる反応は、非平衡過程などを含み非常に複雑である。
本研究ではこの高速ダイナミクスをピコ秒の時間スケールで軟X線を用いてポンプープローブによるリアルタイム測定によって解明して行く事を目的としている。放射光による軟X線2次元角度分解光電子分光は様々な物性を決めるFermi面を含むバンド構造、化学結合状態、振動準位などを測定する事が出来る。この放射光をプローブとして用い、フェムト秒レーザーと50ピコ秒の精度で同期させ、レーザーによる励起から緩和して行く過程を実際に測定する事で、様々な情報から総合的にダイナミクスを議論する事が出来る。本年度は、この同期システム、及び2次元角度分解を行える光電子分光システムの立ち上げを行い、50ピコ秒の同期精度を達成できた事、また飛行時間型光電子アナライザーについて、エネルギー分解能、2次元角度分解能が設計通りの値を出せた事を確認した。見積りにはSi(III)の表面光起電力効果を測定し、レーザー励起による電子状態の変化を実測した。

  • Research Products

    (6 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Direct Spectroscopy Evidence of Spin-Dependent Hybridization between Rashba-Split Surface States and Quantum-Well States2010

    • Author(s)
      Ke He, Yasuo Takeichi, Manami Ogawa, Taichi Okuda, P.Moras, D.Topwal, Ayumi Harasawa, Torn Hirahara, C.Carbone, Akito Kakizaki, Iwao Matsuda
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 104 Pages: 156805-156809

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Large out-of-plane spin polarization in a spin-splitting one-dimensional metallic surface state on Si(557)-Au2010

    • Author(s)
      Taichi Okuda, Koji Miyamaoto, Yasuo Takeichi, Hirokazu Miyahara, Manami Ogawa, Ayumi Harasawa, Akio kimura, Iwao Matsuda, Akito Kakizaki, Tatsuya Shishidou, Tamio Oguchi
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 82 Pages: 161410-161414

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] レーザーポンプー放射光ブローブによる軟X線時間分解角度分解光電子分光装置の開発2011

    • Author(s)
      小河愛実
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Year and Date
      2011-03-25
  • [Presentation] 時間分解軟X線光電子分光装置の開発とレーザー励起による半導体表面ダイナミクスの研究2011

    • Author(s)
      小河愛実
    • Organizer
      第24回日本放射光学会
    • Place of Presentation
      エキスポつくば
    • Year and Date
      2011-01-10
  • [Presentation] Modification of electronic structure in thin Ag quantum films induced by surface umklapp scattering of Bi/Ag surface allo2010

    • Author(s)
      小河愛実
    • Organizer
      18th international vacuum congress
    • Place of Presentation
      中国北京
    • Year and Date
      20100800
  • [Presentation] Deveiopment of Laser-Synchrotron Radiation combined timeresolved photoemission spectroscopy system and researches of dynamics of semiconductor surface2010

    • Author(s)
      小河愛実
    • Organizer
      SSSJ-A3 Foresight joint symposidm on Nanomaterials and Nanostructures
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      20100700

URL: 

Published: 2012-07-19  

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