| 研究課題/領域番号 |
17H01067
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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 |
光工学・光量子科学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
高橋 栄治 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (80360577)
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| 研究分担者 |
豊田 光紀 東京工芸大学, 工学部, 准教授 (40375168)
菊池 伸明 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (80436170)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
41,990千円 (直接経費: 32,300千円、間接経費: 9,690千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
2018年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2017年度: 20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円)
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| キーワード | 量子エレクトロニクス / スピントロニクス / 高次高調波 / コヒーレント軟X線 / アト秒科学 / 高次高調波発生 |
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| 研究成果の概要 |
超短パルス・中赤外レーザーを開発し，それを励起光とした高次高調波発生により円偏光フェムト秒軟 X 線光源を実現した．具体的には励起レーザーとして，3 um, 30 mJ, 50 fs の中赤外レーザー，及び 1.7 um, 100 mJ, 10 fs のレーザーシステム開発に成功した．円偏光高調波発生では，200 eV に達する軟 X 線発生を実現すると共に，励起レーザーに対する発生光子エネルギーのスケーリング則を実験的に確立した．さらに，高調媒質ガスを高圧力で封入できる特殊セル，および発生した高調波ビームを利用するためのフェムト秒軟 X 線・ポンプ・プローブ計測実験装置を構築した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究から得られた成果より，フェムト秒の時間幅を持つコヒーレント軟 X 線ビームを磁気円二色性計測に利用できる目処がたった．大型放射光を用いた磁気円二色性計測における時間分解能がサブナノ秒であることを考えると、測定時間分解能が３桁以上改善されたことになる．円偏光高次高調波の励起レーザー波長に対する光子エネルギースケーリング則を用いる事で，3d 遷移元素の L 端の励起が可能なフェムト秒円偏光軟 X 線光源を実現することができ，結果，スピン・磁気軌道モーメントの超高速ダイナミクス観測を通して，本研究成果がスピントロニクス等の磁性材料に関連する分野に大きな波及効果をもたらすと期待できる．
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