| 研究課題/領域番号 |
12305007
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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 |
応用物理学一般
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
松田 理 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30239024)
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| 研究分担者 |
稲垣 克彦 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60301933)
武藤 俊一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00114900)
WRIGHT Oliver B (B. Wright Oliver) 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90281790)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
43,500千円 (直接経費: 41,400千円、間接経費: 2,100千円)
2001年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2000年度: 34,400千円 (直接経費: 34,400千円)
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| キーワード | 原子間力顕微鏡 / ピコ秒モードロックレ-ザー / ポンプ・プローブ法 / ヘテロダイン検出法 / 非線型相互作用 / 局所的弾性率 / カンチレバーダイナミクス / 差分法解析 / ピコ秒モードロックレーザー |
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| 研究概要 |
本研究は、ナノメートルスケールの空間分解能、ピコ秒領域の時間分解能をあわせ持つ新しい顕微鏡の開発を目的とした。その実現のためにナノメートルスケールの空間分解能を持つ走査型トンネル顕微鏡、走査型原子間力顕微鏡および超短レーザーパルスによるピコ秒の時間分解測定技術を組み合わせる方法をとった。このような要求を実現する具体的な方法として超短パルスレーザーと超高速光スイッチを走査型トンネル顕微鏡と組み合わせることが既に報告されているが、探針試料間の浮遊容量の影響により、高速動作時の空間分解能が制限される。そこで我々は、超短レーザパルス照射によって誘起される超高速フォノンパルスの伝搬の様子を原子間力顕微鏡で検出する方法を検討した。
フェムト秒モードロックレーザーからの光パルスを2つの光路に分け、光学遅延を用いてぞれぞれの光路を進む光パルス間に±1ns程度の範囲の時間差を与える。また、それぞれの光パルス列を2種類の異なる周波数で変調する。これら2つの光路を通り変調を受けた光パルスを金属単層薄膜試料に照射し、試料中に超高速のフォノンパルスを励起する。フォノンパルスによる試料表面の平均変位を遅延時間の関数として原子間力顕微鏡で検出する方法について、理論的な考察と実験を行った。また関連研究として、超音波力顕微鏡によるナノスケール横分解能の弾性的性質評価技術の研究および半導体量子井戸構造を用いた超高速フォノンパルス励起の研究を行った。
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