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超短パルス光誘起固体表面反応における核波束ダイナミクスの観測と制御

Research Project

Project/Area Number 17034063
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionInstitute for Molecular Science

Principal Investigator

渡邊 一也  分子科学研究所, 分子スケールナノサイエンスセンター, 助手 (30300718)

Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥4,900,000 (Direct Cost: ¥4,900,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywords振動コヒーレンス / 表面SHG / アルカリ原子 / 超高速分光 / 時間分解振動分光
Research Abstract

本研究では、ピコ秒〜フェムト秒オーダーの極短パルスレーザー光を用いた時間分解分光により、固体表面吸着種の光誘起反応初期過程のダイナミクスを解明し、その知見に基づいた光化学反応制御の可能性を探索することを目的とする。今年度は以下の2点に焦点を絞った研究を行った。
1.K/Cu(111)におけるコヒーレント振動の観測
フェムト秒時間分解第2高調波測定により、これまで調べられていなかった、K/Cu(111)系のコヒーレントなK-Cu伸縮振動の時間領域観測に成功した。振動周波数の被覆率依存性を調べた結果、表面K層が金属化する領域を境に、低被覆率側での3THzから、高被覆率側での5THz付近に振動数が不連続的に変化することを見出した。振動数変化に伴い高被覆率側では位相緩和速度が低被覆率側の約2倍に増大し、表面電子状態の変化に伴う核波束ダイナミクスの変化を明らかにした。
2.紫外フェムト秒パルス列励起による表面光反応の研究
自作の非同軸パラメトリック増幅器の出力とチタンサファイアレーザーの基本波の和周波を発生させることにより、中心波長320nmのフェムト秒パルスを発生し、これを10cm石英ブロックと干渉計に通過させることにより、2THz〜10THzの範囲で可変のパルス列周波数を有するフェムト秒紫外パルス列の発生に成功した。これを励起光源として、別に構築したフェムト秒赤外-可視和周波発生振動分光システムと組み合わせることにより、パルス列誘起の表面反応をモニターするシステムを構築した。これを超高真空下のPt(111)に吸着したNO分子の光刺激脱離に適用し、パルス列誘起のNO分子の光刺激脱離反応断面積を測定できることを確認した。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2006 2005

All Journal Article (2 results)

  • [Journal Article] Coherent Surface Phonon dynamics at K-covered pt(111) surfaces investigated by time-resolved second harmonic generation2006

    • Author(s)
      Masanori Fuyuki
    • Journal Title

      Physical Review B 74巻

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Mode-selective excitation of coherent surface phonons on alkali-covered metal surfaces2005

    • Author(s)
      Kazuya Watanabe
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics Vol.7・No.14

      Pages: 2685-2840

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2018-03-28  

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