2016 Fiscal Year Annual Research Report
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15H03597
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
玉作 賢治 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学総合研究センター, チームリーダー (30300883)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | X線 / 原子・分子物理 / 高性能レーザー / 量子ビーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、X線自由電子レーザーが実現して初めて利用できるようになった高強度X線と物質との相互作用を研究するものである。
まず、装置開発の面では、フォンハーモス型の発光分光器を設計製作した。この設計では、弾性戦乱やコンプトン散乱によるノイズを抑制するために、これまでとは異なる駆動機構を考案した。この装置に初年度に製作したSi(553)面を持つ分光結晶を搭載して、大立体角・高分解能の発光分光器が完成した。
また、発光分光器の開発と並行して、X線領域での2光子吸収分光の研究を行った。既存の測定技術では2光子吸収過程を観測するため非常に強いX線が必要であった。しかし、これまでの実験結果と理論的な検討から、そのような高強度X線では、物質の基底状態について有用な情報が得られないことが分かってきた。そこで、試料に深刻なダメージを与えない程度に調整したX線強度で、微弱な2光子吸収の信号を観測する測定方法を検討し、これを確立した。こうして世界で初めてX線領域で2光子吸収スペクトルの測定に成功した。今回、銅で観測した2光子吸収スペクトルは、通常の1光子吸収スペクトルと大きく異なることが判明した。特に、吸収が立ち上がるエネルギーが異なる点、また、その立上りが急峻である点が理論的にも興味深いと考えている。現在、スペクトルに見られるこれらの構造が、予想通り3d電子を反映しているのか？あるいは3d電子に関してどのような情報が得られるのか？を考察中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
予想と大きく異るX線2光子吸収スペクトルが観測され、これを確認するためにSACLAでのビームタイムが１回分余計に必要となった。その結果、実験計画が半年遅れとなっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究で開発した発光分光器を用いて、内殻にホールがあるような過渡的な状態での吸収スペクトルを測定する。これを元に内殻励起状態の電子状態を議論する。また、2光子吸収スペクトルと1光子吸収スペクトルの比較から、X線領域での2光子吸収分光によって何が明らかに出来るのかを議論する。さらに、ビームタイムに余裕があれば、共鳴2光子吸収スペクトルを測定し、X線領域での2光子過程全体像を解明する。
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Research Products
(2 results)
