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TiO2の選択的格子振動励起の直接的観測および電子状態への影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K14132
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 応用物理学一般
研究機関熊本大学

研究代表者

吉田 恭平  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 特定事業研究員 (60750453)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2017年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード選択的格子振動励起 / 中赤外レーザー / ハイパーラマン散乱分光 / 二酸化チタン / フォノ二クス
研究実績の概要

本研究では、アンチストークスハイパーラマン散乱分光法を用いて、二酸化チタンの中赤外パルスレーザーによる選択的格子振動励起の直接観測を行うことを目的とした。まず、アンチストークスハイパーラマン散乱分光を行う上で必須となる光学系の構築を行なった。光学系には、Nd-YVO4レーザーを励起光とした色素レーザーを用いた。本研究期間内に、色素レーザーユニットを購入し光学系に組み込み、励起光を532 nmとして波長変換の確認し、二酸化チタンのハイパーラマン散乱分光の励起光とする796 nmの発振を確認した。次に、これまでの手法で用いていた穴あき放物面ミラーによる中赤外レーザーとプローブ光の同時照射システムを、より高効率かつ容易に励起光およびラマン散乱光を伝送・捕集するために、ITO透明基板を用いた中赤外レーザー・プローブ光の同軸光学系を構築した。
また、Nd-YVO4レーザーを用いたラマン散乱による選択的格子振動励起の実証を行う上で問題となっていた中赤外レーザーとプローブ光の照射による和周波を、同時に観測される差周波およびストークスラマン散乱分光によって分離し、目的のアンチストークスラマン散乱のみを抽出して観測する技術を確立した。その技術をSiCを用いたサンプルに適応し原理実証を行なったところ、アンチストークス散乱光のみの抽出に成功した。これら結果より、本研究期間において、ハイパーラマン散乱分光によるアンチストークスラマン散乱を用いた選択的格子振動励起のための基盤システムを構築した。

報告書

(1件)
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] 中赤外パルスレーザーを用いた選択的格子振動励起の直接的観測と和周波要素の分離2018

    • 著者名/発表者名
      吉田恭平,桂山翼,村田智哉,全炳俊,蜂谷寛,紀井俊輝,増田開,大垣英明
    • 雑誌名

      日本赤外線学会誌

      巻: 印刷中

    • NAID

      40021652978

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Control of a phosphorescence emission from totally-organic compound by mode-selective molecular vibration with MIR-FEL2017

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Yoshida, Heishun Zen, Hirotaka Ihara, Hideaki Ohgaki
    • 学会等名
      The 8th International Symposium of Advanced Energy Science~ Interdisciplinary Approach to Zero-Emission Energy ~
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2018-12-17  

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