| 研究課題/領域番号 |
11305008
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用光学・量子光工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
OLIVER B Wright (OLIVER B. Wright / WRIGHT Oliver B.) 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90281790)
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| 研究分担者 |
松田 理 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30239024)
田村 信一朗 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80109488)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
42,700千円 (直接経費: 42,700千円)
2000年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
1999年度: 38,300千円 (直接経費: 38,300千円)
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| キーワード | フォノン / コヒーレント / レーザー / ピコ秒 / 超音波 / 超高速 / 金属 / 拡散 / フェムト秒 / アモルファス / 膜厚 / 干渉計 |
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| 研究概要 |
本研究の主な目的は、フェムト秒光パルスを用いて基本的な金属物質およびナノ構造に対する超高速音響フォノン生成および伝搬について知識を拡大することである。直径数ミクロン程度まで集光した励起光およびプローブ光を用いることで、10ミクロン程度の空間分解能でフォノンを検出することが出来る。このために、我々は垂直入射の超高速反射率変化測定法と超高速干渉測定法を利用した。
我々は、アモルファスおよび液体金属中のコヒーレントフォノンの生成および検出を初めて行なった。水銀における非対称のフォノンパルス形状の結果は、電子拡散がフォノン生成に影響を及ぼしていることを明らかした。また、ピコ秒フォノンパルスがアモルファス金属中で生成および検出されることを初めて示した。
100フェムト秒程度の光パルスを用いた遷移金属中、特にCrとNiについてのコヒーレントフォノン生成および検出実験結果は、実験によって測定された超音波吸収を正しく考慮にいれた2温度モデルによってよく説明された。
20フェムト秒程度の赤外光パルスを用いた遷移金属中の超短光パルス実験を初めて試みた。超短時間スケールにおける超高速電子散乱の影響が、異なる膜厚の試料についてのデータ中に明らかに現れている。厚い膜については著しい極性反転の信号を観測した。
多層金属構造中のコヒーレントフォノンパルス生成についての予備的な結果は、観測された音響エコーを説明するために電子散乱を考慮にいる必要があることを示している。
多層構造による光の反射および透過の様子を解明するために関連する研究を行なった。縦コヒーレントフォノンだけではなく、せん断コヒーレントフォノンについても考慮した。
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