高出力レーザーパルスの波形・位相制御とアト秒パルス発生

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14077208
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 渡部 俊太郎 東京大学, 物性研究所, 教授 (50143540)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 関川 太郎 東京大学, 物性研究所, 助手 (90282607)
• Keywords: 超短パルス / 高出力レーザー / 高次高調波 / XUV光 / アト秒パルス

Research Abstract

平成17年度の研究に基づき(1)高繰り返し高出力チタンサファイアレーザーの広帯域波長変換によるサブTW光源の開発、(2)XUV領域における2光子超閾イオン化スペクトルの高分解能測定(3)周波数分解光ゲート法(FROG法)を用いたアト秒パルスの波形・位相同時測定(4)高次高調波を用いた固体光電子分光の研究において成果を上げた。
(1)では5kHz、サブテラワットチタンサファイアレーザーにおいて可変ミラーによる位相補償を行い、基本波で15fs、2倍波で7.5fsのパルスを得た。また可変ミラーのかわりに音響光学素子(ダズラー)を用いることにより、波形と位相をリアルタイムで測定し、位相補償の自動制御を可能にした。このことによりシステムを臨機応変に変えることができる。(2)ではHe中の2光子超閾イオン化スペクトルを飛行時間測定法(TOF)で測定し、その分解能を100meV以下に改善すると同時に測定感度を1ケタ以上高めた。このことにより(3)の周波数分解光ゲート法によるアト秒パルスの位相と波形の同時測定が可能となった。用いた光はチタンサファイアレーザーの18次高調波(30eV)であり、アト秒パルスの波形・位相同時測定は世界初である。このことは可視域のパルスと同じ基準で比較していることになり、可視域の2.8fsの記録を大幅に破ったことを意味する。(4)では狭帯域なNd:YVO_4レーザーの6倍波(7eV)を励起源とした世界最高の分解能(360μeV)をもつレーザー光電子分光器を用い、強相関物質であるV酸化物のフェルミレベル近傍の電子状態を明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Heavy-Fermion-like in a Transition Metal Oxide LiV_2O_4 Single Crystal : Indication of Kondo Resonance in the Photoemission Spectrum (2006)
  • Author(s): A.Shimoyamada, S.Tsuda, K.Ishizaka, T.Kiss, R.Shimojima, T.Togashi, S.Watanabe, C.Q.Zhang, C.T.Chen, Y.Matsushita, H.Ueda, Y.Ueda, S.Shin
  • Journal Title: Phys.Rev.Lett 96 Pages: 026403-1-026403-4
• [Journal Article] Bulk-and Surface-Sensitive High-Resolution Photoemission Study of Two Mott-Hubbard Systems : SrVO_3 and CaVO_3 (2006)
  • Author(s): R.Eguchi, T.Kiss, S.Tsuda, T.Shimojima, T.Mizokami, T.Yokoya, A.Chainani, S.Shin, I.H.Inoue, T.Togashi, S.Watanabe, C.Q.Zhang, C.T.Chen, M.Arita, K.Shimada, H.Namatame, M.Taniguchi
  • Journal Title: Phys.Rev.Lett 96 Pages: 076402-1-076402-4
• [Journal Article] Laser-excited ultrahigh-resolution photoemission spectroscopy of Na_xCoO_2・yH_2O : Evidence for pseudogap formation (2005)
  • Author(s): T.Shimojima, T.Yokoya, T.Kiss, A.Chainani, S.Shin, T.Togashi, S.Watanabe, C.Zhang, C.T.Chen, K.Takeda, T.Sasaki, H.Sakurai, E.Takayama-Muromachi
  • Journal Title: Phys.Rev.B 71 Pages: 020505(R)
• [Journal Article] Photoemission Spectroscopic Evidence of Gap Anisotropy in an f-Electron Superconductor (2005)
  • Author(s): T.Kiss, F.Kanetaka, T.Yokoya, T.Shimojima, K.Kanai, S.Shin, Y.Onuki, T.Togashi, C.Zhang, C.T.Chen, S.Watanabe
  • Journal Title: Phys.Rev.Lett 94 Pages: 057001-1-057001-4
• [Journal Article] ultrahigh-resolution photoemission spectroscopy of superconductors using a VUV laser (2005)
  • Author(s): T.Kiss, T.Shimojima, F.Kanetaka, K.Kanai, T.Yokoya, S.Shin, Y.Onuki, T.Togashi, C.Q.Zhang, C.T.Chen, S.Watanabe
  • Journal Title: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 144-147 Pages: 953-956
• [Journal Article] Generation of high average power, 7.5-fs blue pulses at 5kHz by adaptive phase control (2005)
  • Author(s): X.Zhou, T.Kanai, D.Yoshitomi, T.Sekikawa, S.Watanabe
  • Journal Title: Appl.Phy.B 81 Pages: 13-17
• [Book] レーザーハンドブック (2005)
  • Author(s): 渡部俊太郎
  • Total Pages: 1226
  • Publisher: レーザー学会
• [Book] "アト秒への道",強光子場科学の最前線1 (2005)
  • Author(s): 渡部俊太郎
  • Total Pages: 492
  • Publisher: 強光子場科学研究懇談会