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内殻励起が誘起する原子移動とそのスペクトル理論

研究課題

研究課題/領域番号 14540310
研究種目

基盤研究(C)

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)
研究機関大阪府立大学

研究代表者

萱沼 洋輔  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (80124569)

研究分担者 魚住 孝幸  大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (80295724)
田中 智  大阪府立大学, 総合科学部, 助教授 (80236588)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード内殻励起原子移動 / Knotek-Feibelman機構 / 2正孔束縛状態 / 共鳴X線発光 / 内殻励紀子 / ヤーンテラー効果 / オージェフリー発光 / サイト選択励起 / 非断熱遷移 / 共鳴X線ラマン散乱 / グラファイト / 擬ヤーンテラー効果 / ポンププローブ分光 / 量子拡散
研究概要

1.軽元素半導体の1s内殻励起子共鳴発光過程における原子移動
グラファイトで見出された1s内殻励起子発光スペクトル形状の顕著な裾構造と偏光依存性を説明するため、最小クラスターに電子格子相互作用をとりこんだcluster-vibronic modelを考案し、2次光学過程理論により実験を解析、理論とのよい一致を見出した。内殻励起状態で対称性の破れを伴う強い格子緩和が存在する。
2.2正孔状態のダイナミックス
内殻励起状態のオージェ崩壊の結果、価電子帯の同一原子上に突然2正孔局在状態が出現し、原子やイオン脱離の原因になることが指摘されている(広義のKnotek-Feibelman機構)が、その妥当性は検討されていない。そこで、局在2正孔状態からの電子緩和(中性化)と、原子移動という競合する超高速過程の双方を、完全に量子力学的に処理する計算法を開発して検討した。シミュレーションの結果、2正孔間のクーロン斥力が2正孔の拡散を抑えるため、原子移動効率を高める上で本質的に重要であることを見出した。
3.CsClのオージェフリー発光における原子移動
CsClのオージェフリー発光において、内殻正孔が自己束縛状態し、終状態での格子変位が特異な発光スペクトルをもたらしていることを拡張クラスターモデルにより説明した。
4.X線非線形光学の提案
パルスX線を用いた非線形光学測定により、分子内の超高速電子ダイナミックスを観測する可能性を提案した。1次元分子鎖のモデルで、電子波束の伝播とその光学応答のシミュレーションを行った。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (43件)

  • [文献書誌] M.Fukaya, Y.Kayanuma, M.Itoh: "Lattice Relaxation of Outermost Core Holes in Auger-Free Luminescence of CsCl"J.Phys.Soc.Jpn.. 71. 2557-2565 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka, S.Mukamel: "X-Ray Four-Wave-Mixing in Molecules"J.Chem.Phys.. 116. 1877-1891 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka, S.Mukamel: "Coherent X-Ray Raman Spectroscopy : A Nonlinear Probe for Electronic Excitation"Phys.Rev.Letters. 89. 43001 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Uozumi et al.: "Theoretical and Experimental Study of Surface and Bulk Contribution in Resonant Inverse Photoemission of CeRh_3"Phys.Rev.B. 65. 45105 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka, S.Volkov, S.Mukamel: "Time-Resolved X-Ray Raman Spectroscopy of Photoexcited Polydiacetilene Oligomer"J.Chem.Phys.. 118. 3065-3078 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka: "Ultrafast Relaxation Dynamics of One-Dimensional Molecular Chain : The Time-resolved Spontaneous Emission and Exciton Coherence"J.Chem.Phys.. 119. 4891-4904 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsubara, T.Uozumi, A.Kotani, Y.Harada, S.Shin: "Polarization Dependence of Resonant X-Ray Emission Spectra in 3d n Transition Metal Compound with n=0,1,2,3"J.Phys.Soc.Jpn.. 71. 347-356 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 魚住孝幸: "TiO_2の内殻光電子放出、オージェ遷移によって誘起される電荷移動の理論"真空. 46. 25-30 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka, S.Mukamel: "Probing Exciton Dynamics using Raman Resonance in Femtosecond X-Ray Four-Wave-Mixing"Phys.Rev.A. 67. 33818 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Yasui, T.Uozumi, Y Kayanuma: "Quantum Dynamics of Phonon Assisted Emission of Carriers at Deep Level Centers"Solid State Commun.. 130. 495-499 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsubara, Y.Harada, S.Shin, T.Uozumi, A.Kotani: "Resonant X-Ray Emission Spectroscopy in Scandium Halides"J.Phys.Soc.Jpn.. 73. 711-718 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kayanuma, S.Tanaka: "Theory for Resonant X-Ray Emission of Core Excitons with Lattice Relaxation"J.Electron Spectr.Related Phenom.. (in press).

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Harada, T.Tokushima, Y.Takata, T.Takeuchi, Y.Kitajima, S.Tanaka, Y.Kayanuma, S.Shin: "Dynamical Symmetery Breaking under Core Excitation in Graphite : Polarization Correlation in Soft X-Ray Recombination Emission"Phys.Rev.Letters. (in press).

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Fukaya, Y.Kayanuma, M.Itoh: "Lattice Relaxation of Outermost Core Holes in Auger-Free Luminescence of CsCl"J.Phys.Soc.Jpn.. 71. 2557-2565 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Uozumi, et al.: "Theoretical and Experimental Study of Surface and Bulk Contribution in Resonant Inverse Photoemission of CeRh_3"Phys.Rev.B. 65. 45105 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka, S.Mukamel: "X-Ray Four-Wave-Mixing in Molecules"J.Chem.Phys.. 116. 1877-1891 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka, S.Volkov, S.Mukamel: "Time-resolved x-ray Raman spectroscopy of photoexcited polydiacetylene oligomer"J.Chem.Phys.. 118. 3065-3078 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka, S.Mukamel: "Coherent X-Ray Raman Spectroscopy : A Nonlinear Probe for electronic Excitation"Phys.Rev.Letters. 89. 43001 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka: "Ultrafast relaxation dynamics of the one-dimensional molecular chain : The time-resolved spontaneous emission and exciton coherence"J.Chem.Phys.. 119. 4891-4904 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsubara, T.Uozumi, A.Kotani, Y.Harada, S.Shin: "Polarization Dependence of Resonant X-Ray Emission Spectra in 3d n Transition Metal Compounds with n=0,1,2,3"J.Phys.Soc.Jpn.. 71. 347-356 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 魚住孝幸: "TiO_2の内殻励起電子放出、オージェ遷移によって有機される電荷移動の理論"真空. 46. 25-30 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka, S.Mukamel: "Probing Exciton Dynamics Using Raman Resonances in Femtosecond X-Ray Four Wave Mixing"Phys.Rev.A. 67. 33818 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Yasui, T.Uozumi, Y.Kayanuma: "Quantum dynamics of Phonon Assisted Emission of Carriers at Deep Level Centers"Solid State Commun.. 130. 495-499 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsubara, Y.Harada, S.shin, T.Uozumi, A.Kotani: "Resonant X-Ray Emission Spectroscopy in Scandium Halides"J.Phys.Soc.Jpn.. 73. 711-718 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kayanuma, S.Tanaka: "Theory for Resonant X-Ray Emission of Core Excitons with Lattice Relaxation"J.Electron Spectr.Related Phenom. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Harada, T.Tokushima, Y.Takata, T.Takeuchi, Y.Kitajima, S.Tanaka, Y.Kayanuma, S.Shin: "Dynamical Symmetry Breaking under Core Excitation in Graphite : Polarization Correlation in Soft X-Ray recombination Emission"Phys.Rev.Letters. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka, S.Mukamel: "Probing Exciton Dynamics using Raman Resonance in Femtosecond X-Ray Four-Wave Mixing"Physical Review A. 67・3. 33818 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tanaka, S.Volkov, S.Mukamel: "Simulation of Time-Resolved X-Ray Diffraction in Molecules"Journal of Chemical Physics. 119・9. 4891-4904 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] L.Campbell, S.Mukamel, S.Tanaka: "Ligand Effects on the X-Ray Absorption of a Nickel Porphyrin Complex"Chemical Physics, Special Issue. (in press).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kayanuma, S.Tanaka: "Theory for Resonant X-Ray Emission of Core Excitons with Lattice Relaxation : Changeover from Shallow to Deep Level"Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. (in press).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Yasui, T.Uozumi, Y.Kayanuma: "Quantum Dynamics of Phonon Assisted Emission of Carriers at Deep Level Centers"Solid State Communications. (in press).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Saito, Y.Kayanuma: "Nonadiabatic Transition-Probabilities in the Presence of Strong Dissipation at Avoided Level Crossing Point"Physical Review A. 65,3. 33407(12) (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yagi, Y.Kayanuma: "Theory for Carrier-Induced Ferromagnetism in Diluted Magnetic Semiconductors"Journal of the Physical Society of Japan. 71,8. 2010-2018 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fukaya, Y.Kayanuma, M.Itoh: "Lattice Relaxation of Outermost Core Holes in Auger-Free Luminescence"Journal of the Physical Society of Japan. 71,10. 2557-2565 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sato, Y.Kayanuma: "Quantum Inelasticity in Reflection of a Composite Particle"Europhysics Letters. 60,3. 331-336 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tanaka, S.Mukamel: "X-Ray Four-Wave-Mixing in Molecules"Journal of Chemical Physics. 116,5. 1877-1891 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tanaka, S.Mukamel: "Coherent X-Ray Raman Spectroscopy : A Nonlinear Probe for Electronic Excitation"Physical Review Letters. 89,4. 43001(4) (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tanaka, S.Volkov, S.Mukamel: "Simulation of Time-Resolved X-Ray Diffraction in Molecules"Journal of Chemical Physics. 118,7. 3065-3078 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tanaka, S.Mukamel: "Time-Resolved X-Ray Coherent Spectroscopy"Physical Review A. (in press).

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Uozumi, Y.Kayanuma: "Excited States of an Electron-Hole Pair Confined in Spherical Quantum Dots and Their Optical Properties"Physical Review B. 65,16. 165318(12) (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Uozumi et al.: "Theoretical and Experimental Study of Surface and Bulk Contributions in Resonant Inverse Photoemission of CeRh_3"Physical Review B. 65,4. 45105(10) (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Matsubara et al.: "Polarization Dependence of Resonant X-Ray Emission Spectra in 3d n Transition Metal Compounds with n=0, 1, 2, 3"Journal of the Physical Society of Japan. 71,1. 347-356 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 魚住 孝幸: "TiO_2の内殻光電子放出、オージェ遷移によって誘起される電荷移動の理論"真空. 46,1. 25-30 (2003)

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      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2020-05-15  

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