• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

中赤外自由電子レーザーによる選択的格子振動励起の検証と電子状態への影響

Research Project

Project/Area Number 13J04954
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Nuclear engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

吉田 恭平  京都大学, エネルギー理工学研究所, 学振特別研究員(PD) (60750453)

Project Period (FY) 2013 – 2014
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords自由電子レーザー / 格子振動 / ラマン散乱分光 / ワイドギャップ半導体
Outline of Annual Research Achievements

SiC、TiO_2などのワイドギャップ半導体は、省エネルギーパワーデバイス、光触媒、新型太陽電池の電極材などへの応用が考えられており、エネルギー問題・環境問題を解決する上で重要な材料である。これらの材料の物性は、固体中の格子振動と電子の相互作用(電子格子相互作用)が重要な役割を担っていると考えられており、その相互作用の解明のために、格子振動の励起を制御する技術が必要となる。そのための技術として、格子振動の吸収エネルギーに対応する光(中赤外レーザー)を固体に照射して、特定の格子振動を選択的に励起するという方法が考えられている。しかしながら、中赤外レーザーの照射で、格子振動の励起状態の制御ができることは直接的に証明されていないため、その原理実証が必要である。昨年度、アンチストークスラマン散乱分光法を用いて、SiCの中赤外レーザーによる選択的格子振動励起を原理実証に成功した。さらに、電子格子相互作用を解明するうえでは、特定の格子振動が及ぼす電子状態への影響を明確化することが重要となる。そこで、本年度は、選択的格子振動励起を行いつつ、フォトルミネッセンス(PL)測定を行うことにより、選択的格子振動励起時の電子状態を解明することを研究目的とした。具体的には、中赤外レーザーと同期させたピコ秒レーザーによるPL測定装置を開発を主として、ピコ秒レーザーのビームトランスポートラインを設計・構築を行った。また、他の材料の選択的格子振動励起を検証するため、ピコ秒レーザーを用いた実験系の構築と並行して、ZnOの選択的格子振動励起の検証を行った。その結果、ZnOは、プローブ光として用いたNd-YAGレーザー照射で二光子吸収によるPLが観測され、ZnOからのPL信号がアンチストークスラマン散乱信号観測におけるS/N比を低下させていることが示唆された。

Research Progress Status

本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Experimental demonstration of mode-selective phonon excitation of 6H-SiC by a midinfrared laser with anti-Stokes Raman scattering spectroscopy2013

    • Author(s)
      Kyohei Ybshida, Taro Sonobe, H eishun Zen, Kan Hachiya, K e nsuke Okumura, Kenta M is h ima, Motoharu Inukai, H ani Negm, Konstantin T o r g a s i n , Mohamed Omer, Toshiteru Kii, Kai Masuda, Hideaki Ohgaki
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 103 Issue: 18 Pages: 182103-182106

    • DOI

      10.1063/1.4827253

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アンチストークスラマン散乱分光を用いた中赤外自由電子レーザーによる選択的格子振動励起の直接観測2015

    • Author(s)
      吉田恭平
    • Organizer
      第28回日本放射光学会年会、放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      立命館大学くさつキャンパス
    • Year and Date
      2015-01-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Direct demonstration of mode-selective phonon excitation for 6H-SiC by a MIR pulse laser with anti-Stokes Raman scattering spectroscopy2014

    • Author(s)
      K. Yoshida
    • Organizer
      2014 MRS Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Boston, Massachusetts、USA
    • Year and Date
      2014-12-02
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ポンププローブ実験に向けた中赤外FELとピコ秒レーザの同時照射システムの開発2014

    • Author(s)
      村田智哉
    • Organizer
      第24回 日本赤外線学会研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2014-11-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] アンチストークスラマン散乱分光法を用いた中赤外自由電子レーザーによる選択的格子振動励起の直接観測2014

    • Author(s)
      吉田恭平
    • Organizer
      第24回 日本赤外線学会研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2014-11-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Direct observation of the mode-selective phonon excitation by mid-infrared pulse laser through anti-Stokes Raman scattering2014

    • Author(s)
      K. Yoshida, T. Sonobe, H. Zen, , K. Hachiya, K. Okumura, K. Mishima, M. Inukai, H. Negm, K. Torgasin, M. Omer, T. Kii, K. Masuda, H. Ohgaki
    • Organizer
      3rd Germany/Japan Seminar on Zero-Emission Energy
    • Place of Presentation
      京都大学 宇治キャンパス
    • Year and Date
      2014-03-18
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ラマン散乱測定法を用いた中赤外レーザーによる選択的格子振動励起の直接観測2014

    • Author(s)
      吉田恭平, 園部 太郎, 全 炳俊 , 峰谷 寛, 奥村 健介, 三島 健太, 犬飼 元晴, Hani Negm, Konstantin Torgasin, Maoharned Omer, 紀井 俊輝, 増田 開, 大垣 英明
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学相模原キャンパス
    • Year and Date
      2014-03-17
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] アンチストークスラマン散乱測定法を用いた中赤外FELによる選択的格子振動励起の原理実証2014

    • Author(s)
      吉田恭平, 園部太郎, 全炳俊, 蜂谷寛, 高見清, 奥村健祐, 栂村勇輔, 犬飼元晴, 三島健太, Sikharin Suphakul, Negm Hani, Konstantin Torgasin, Mohamed Omer, 紀井俊輝, 増田 開, 大垣英明
    • Organizer
      第20回FELとHigh Power Radiation研究会
    • Place of Presentation
      日本大学駿河台キャンパス
    • Year and Date
      2014-03-14
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] 京都大学中赤外自由電子レーザー装置の現状と利用2014

    • Author(s)
      大垣英明・紀井俊輝・増田開・全炳俊・吉田恭平
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      日本加速器学会
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi