Measurement of momentum transfer process during light reflection using optical frequency comb

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K14320
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Condensed matter physics I
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Tani Shuntaro 東京大学, 物性研究所, 助教 (80711572)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 超短パルスレーザー / 形状変化

Outline of Final Research Achievements

This study aims to reveal the momentum transfer process from ultrashort laser pulse to material when the laser pulse is focused onto the material. We have developed a system to measure the depth profile before and after strong laser pulse irradiation to measure such momentum transfer process, and achieved 3-nm-precision depth profile comparison. As a result, we found that changes in morphology induced by multiple-pulse laser irradiation can be described by the Langevin equation and succeeded to quantify the influence of mechanical properties to light-matter interaction.

Free Research Field

レーザー

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は光と物質の相互作用における運動量の移行過程を明らかにすることを目的として行ったものである。光の運動量とエネルギーの関係は物質における運動量とエネルギーの関係に比べると極めて小さいが、超短パルスレーザーを用いることで光と物質の相互作用時間を十分に小さくすると、関与する原子数が小さくなることによって、光の運動量の及ぼす影響が顕著になることが考えられる。このような影響はレーザー加工のように超短パルスレーザーを用いて物質を改変する際に重要となる。本研究により開発された実験手法は超短パルスレーザーによる物質の表面形状の変化を通じて、超短パルスと物質の相互作用を測定可能とするものである。