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放射光とレーザー同期による内殻励起分光

研究課題

研究課題/領域番号 10304025
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関岡崎国立共同研究機構

研究代表者

鎌田 雅夫  岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助教授 (60112538)

研究分担者 高橋 和敏  岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助手 (30332183)
辻林 徹  大阪歯科大学, 講師 (50214771)
伊藤 稔  信州大学, 工学部, 教授 (80126664)
有本 収  岡山大学, 理学部, 助教授 (70193092)
伊藤 寛  香川大学, 工学部, 教授 (60112249)
渡辺 雅之  京都大学, 総合人間学部, 助手 (20240525)
田中 慎一郎  岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助手 (00227141)
浅香 修治  岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助手 (00167876)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
34,600千円 (直接経費: 34,600千円)
2000年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1999年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1998年度: 31,500千円 (直接経費: 31,500千円)
キーワード放射光 / パルス光 / レーザー同期実験 / 内殻分光 / 2光子 / 時間分解光電子分光 / 内殻励起子 / 光誘起現象 / レーザー / 同期実験 / ポンプ プローブ / BaF2 / CaF2 / GaAs / レーザー同期 / 真空紫外光 / レーザー誘起 / ポンプ-プローブ / BaF_2
研究概要

放射光とレーザーの同期実験では、1)放射光とレーザーの同時励起分光,2)放射光作用のレーザープローブ分光、3)レーザー作用の放射光プローブ分光、などの実に多くの魅力ある課題がある。本研究では、放射光とレーザーの2光子励起蛍光分光法によるワイドバンドギャップ物質の励起子研究を行った。対象としたBaF_2は、オージェフリー発光を生じる典型的な物質であり、内殻高密度励起状態での誘導放射や内殻励起状態の格子緩和などを示す大変興味深い物質である。そこで、価電子帯からの2光子実験を完成させるとともに、内殻励起エネルギー領域における2光子実験を行い、高い励起エネルギー領域における励起状態や中間状態ならびにエネルギー緩和を調べた。その結果、緩和励起子発光の2光子励起実験では、束縛励起子準位による共鳴増大が観測され、可視領域での2光子過程とは異なる過程が支配的であることが分かった。また、オージェフリー発光の2光子励起実験の結果では、期待されたBa-5p内殻励起子ピークでは発光が観測されず、より高エネルギー領域における強度増大が得られた。また、緩和励起子の発光強度が50%近く増大するという興味ある結果が得られた。これらは、内殻励起子を含む高エネルギー励起状態では、種々の中間状態や緩和状態からのカスケード過程が生じていることを示唆している。
また、蛍光法に加えて、放射光とレーザーの同期による2光子反射法の開発研究を行った。何桁も大きいバックグランド信号の中にレーザー励起に同期した信号を検出することに成功し、GaAsやZnSeについて鋭いスペクトル構造を見出した。現在電場効果との関連で解析を進行中である。さらに、レーザー光励起による光誘起現象を放射光利用の内殻光電子分光法で測定することにも成功した。負の電子親和力表面として興味が持たれるGaAs系では、表面光起電力効果を測定することが出来、バンドの曲がりやホットな電子励起状態のダイナミックスに関して有意義な結果が得られた。また、スピンクロスオーバー錯体について、光誘起相が通常の熱相転移相とは異なる電子状態であることなどが分かった。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] M.Kamada 他: "Combined System of SR and Laser for Solid-State Research"J.Synchrotron Rad.. 5. 1035-1037 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Asaka 他: "Time-Gated Photon Counting Metod for Two-Photon Spectroscopy Using Synchrotron Radiation and Laser"Rev.Sci.Instrum. 69. 1931-1933 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tsujibayashi 他: "Resonance enhancement effect on two-photon absorption due to excitons in alkaline-earth fluorides excited with synchrotron radiation and laser light"Phys.Rev.B. 60. 8442-8445 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tsujibayashi 他: "Two-photon excitation spectra of exciton luminescence in BaF_2 obtained by using synchrotron radiation and laser"J.Luminescence. 87-89. 254-256 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kamada 他: "Photo-induced change in semiconductor-vacuum interface of p-GaAs (100) studied by photoelectron spectroscopy"Surface Science. 454-456. 525-528 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Asaka 他: "Ultraviolet light amplification within a nanometer-sized layer"Phys.Rev.B. 63. 81104-81107 (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Arimoto et al.: "Combination of Synchrotron Radiation and Laser for Two-Photon Spectroscopy of BaF_<>"J.Electron Spectrosc.Relat Phenom. 92. 219-222 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kamada et al.: "Combined System of SR and Laser for Solid-State Research"J.Synchrotron Rad. 5. 1035-1037 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Asaka et al.: "Time-Gated Photon Counting Meted for Two-Photon Spectroscopy Using Synchrotron Radiation and Laser"Rev.Sci.Instrum. 69. 1931-1933 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kamada et al.: "Simultaneous Measurements of Photoelectron and Luminescence of Barium Halides"J.Electron Spectrosc Relat.Phenom.. 88. 297-301 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tsujibayashi et al.: "Resonance enhancement effect on two-photon absorption due to excitons in alkaline-earth fluorides excited with synchrotron radiation and laser light"Phys.Rev.B. 60. 8442-8445 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kamada et al.: "Nano-Second Desorption of Alkali Fluorides Excited by Synchrotron Radiation Pulses"J.Electron spectroscopy and Related Phenom.. 101/103. 599-602 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tsujibayashi et al.: "Two photon excitation spectra of exciton luminescence in BaF_2 obtained by using synchrotron radiation and laser"J.Luminescence. 87/89. 254-255 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kamada et al.: "Photo induced change in semiconductor-vacuum interface of p-GaAs (100) studied by photoelectron spectroscopy"Surface Science. 454/456. 525-528 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.More et al.: "Coadsorption of Cs and O on GaAs : Formation of negative electron affinity surfaces at different temperatures"Surface Science. 454/456. 161-165 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Asaka et al.: "Ultraviolet light amplification within a nanometer-sized layer"Phys.Rev.B. 63. 81104-81107 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tsujibayashi 他: "Two-photon excitation spectra of exciton luminescence in BaF_2 obtained by using synchrotron radiation and laser"J.Luminescence. 87-89. 254-256 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kamada 他: "Photo-induced change in semiconductor-vacuum interface of p-GaAs (100) studied by photoelectron spectroscopy"Surface Science. 454-456. 525-528 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.More 他: "Coadsorption of Cs and O on GaAs : Formation of negative electron affinity surfaces at different temperatures"Surface Science. 454-456. 161-165 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kamada 他: "Beam-line systems for pump-probe photoelectron spectroscopy using SR and laser"Nucl.Instrum.Methods. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Asaka 他: "Optical detection system using time structure of UVSOR for combined laser-SR experiments"Nucl.Instrum.Methods. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Asaka 他: "Ultraviolet light amplification within a nanometer-sized layer"Phys.Rev.B. 63. 81104-81107 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] V.B. Mikahailik et al.: "Amplification of impurity-associated Auger-free Luminescence in mixed rubidium-caesium chloride crystals under core-level excitation with undulator radiation"Optics Commun.. 171. 71-76 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T. Tsujibayashi et al.: "Resonant enhancement effect on two-photon absorption due to excitons in alkaline-earth fluorides excited with synchrotron radiation and laser light"Phys. Rev. B. 60. 8442-8445 (1990)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M. Kamada et al.: "Nano-Second Desorption of Alkali Fluorides Excited by Synchrotron Radiation Pulses"J. Electron spectroscopy and Related Phenom.. 101/103. 599-602 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Asaka,et al.: "Time-gated photon counting method for two-photon spectroscopy using synchrotron radiation and laser" Rev.Sci.Instr.69巻5号. 1931-1933 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] O.Arimoto,et al.: "Combinational Use of Synchrotron Radiation and Laser for Two-Photon Spectroscopy of BaF2" J.Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 72巻. 219-223 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kamada,et al.: "Combined systems of SR and Laser for solid-state researches" J.Synchrotron Radiation. 5巻. 1035-1037 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2020-05-15  

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