2022 Fiscal Year Annual Research Report
モノサイクルテラヘルツ光を用いた表面化学反応の制御
Project/Area Number |
20K15226
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
田中 駿介 東京大学, 物性研究所, 助教 (10822744)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Keywords | THz pump-SHG probe / Pt表面 / 表面化学反応誘起 |
Outline of Annual Research Achievements |
前年度まで中心に行っていた、THzパルス光による金属表面からの第二高調波発生(SHG)光の強度変調の実験から以下の三点が明らかになっていた。 ①金属中にTHzパルス光がほぼ侵入できないことが理由で、60 kV/cm程度の電場ではPt表面からのSHG光の強度を0.3 %程度以下の変調しかできないことが分かった。つまり、金属表面のSHG光強度をTHzパルス光によって有意に変調させることはできなかった。 ②THzパルス光による表面吸着種の変位もそれほど大きいものでなく、0.3 %程度のSHG光強度変調を起こせるほどではなかった。つまり、THzパルス光が誘起した表面吸着種の動きをSHG光強度変調としてとらえることはできなかった。 ③大気中に金属試料を配置すると、金属からのSHG光に加えて、大気中からTHz電場誘起第二高調波(TFISH)光が比較的強く発生することが分かった。 ①、②が申請書の主要な実験であったが、この研究期間に準備できたTHzパルス光の電場強度では金属表面の吸着種を大きく変位させることはできないという結論になった。 さらに、最終年度に予定通り、THzパルス光を用いた表面化学反応誘起をO2の解離反応やCOの酸化反応等に対して探索したが、表面化学反応を有意に誘起することはてきなかった。今後さらに強い電場強度を有するTHzパルス光によるTHz電場による表面反応探索が求められる。また、①と②の研究過程で明らかになった③について、最終年度は丁寧に調べて、大気中のTFISH光と金属表面からのSHG光の干渉を利用した広帯域THzパルス光の時間波形計測という新しいTHz電場波形測定手法を開発し、論文として投稿した。
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