2010 Fiscal Year Annual Research Report
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19001002
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
谷村 克己 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (00135328)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
那須 奎一郎 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, シニアフェロー (90114595)
吉田 博 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30133929)
金崎 順一 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (80204535)
石丸 学 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (00264086)
楊 金峰 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (90362631)
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| Keywords | 光誘起構造相転移 / フェムト秒時間分解分光 / 時間分解電子回折 / 走査型トンネル顕微鏡 / 励起状態第一原理分子動力学 / 励起状態動力学 / RFフォトカソード / 電子顕微鏡 |
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| Research Abstract |
本年度は、4つの分担課題を有機的に遂行し、以下に述べる重要な成果を達成した。
まず、昨年度に完成させた超高速時間分解電子回折装置は、時間分解能90fsを有し、サブミクロンの厚さの種々の試料に対して単一パルスでの鮮明な透過電子回折パターンの観測が可能である。この装置を用い、半導体結晶における高密度励起下での秩序-無秩序相転移現象の機構解明の研究を展開した。結晶方位と励起レーザー光の偏光方向を制御して非等方励起を行い、その際に発生する<110>方向に発生する動的格子変形を直接検出することに成功した。これは、本装置のもう一つの特徴である極小散乱角回折能を駆使した画期的成果であり、相転移機構解明に直結する。
第二に、本研究の大きな成果である第三の炭素凝縮相(Daiaphite)創成機構に関し、理論的研究で予測した層間結合発生に対する初期条件敏感性を実験的に解明した。励起波長に対する生成効率の依存性、および励起パルスの時間幅に対する動的局在確率の依存性、を走査型トンネル顕微鏡観察によって明らかにし、グラファイトの光誘起構造相転移の初期過程をほぼ完全に解明した。これらの成果は、現在論文投稿中である。
第三に、構造相転移を誘起する励起状態の超高速緩和過程を、フェムト秒2光子光電子分光法を駆使して研究を展開し、Si結晶中の価電子系に注入された正孔のバンド内緩和と熱化過程等の超高速動力学を運動量・エネルギー・時間の空間内で完全に解明した。
第四に、フェムト秒時間分解分光の手法を駆使し、擬一次元電荷移動誘起錯体中の高温相中への低温相ドメイン注入の初期過程、および、電子相間効果が重要な役割をはたすVO2結晶の非金属-金属相転移機構の2段階相転移過程の発現を明らかにした。これらは、現在論文執筆中である。
これらの成果をさらに発展させ、来年度(最終年度)中には、当初計画以上の先進的成果を達成する。
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[Journal Article] Improvement of an S-band RF gun with a Cs2Te photocathode for the KEK-ATF2010
Author(s)
N.Terunuma, A.Murata, M.Fukuda, K.Hirano, Y.Kamiya, T.Kii, M.Kuriki, R.Kuroda, H.Ohgaki, K.Sakaue, M.Takano, T.Takatomi, J.Urakawa, M.Washio, Y.Yamazaki, J.Yang
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Journal Title
Nucl.Instrum.Method, Phys.Res.A
Volume: 613
Pages: 1-8
Peer Reviewed
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