二光子励起型フォトカソード電子源による高スピン偏極度電子ビーム生成

• 研究課題/領域番号: 21740175
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山本 尚人 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (60377918)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2009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: 加速器 / スピン偏極電子源 / ビーム物理 / 半導体 / スピン偏極電子 / 電子源

研究概要

波長1560nmのレーザー用いたGaAs型半導体からの電子ビーム生成に関する調査の結果、レーザーピーク強度が十分に得られず二光子励起過程に依存する量子効率が小さい場合、予測されるスピン偏極度90%以上に対し20%程度のスピン偏極度しか得られないことがわかった。これは半導体内での減偏極に加え、レーザー自体に含まれる高調波成分とGaAs型半導体内の不純物準位を起源とした電子放出が関与していると考えられる。前者については活性層の厚さを薄くすることで、後者2つの効果はレーザー強度をさらに高め二光子励起過程の成分が支配的になるようにすることである程度は解決できると考えられるが、従来の90%を越えるスピン偏極度を得るためにはこれらの問題を本質的に解決することも重要となる。

研究成果

• [雑誌論文] Status of the high brightness polarized electron source using transmission photocathode (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Yamamoto, X.G.Jin
  • 雑誌名: Journal of physics 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strain of GaAs/GaAsP Superlattices Used as Spin-Polarized Electron Photocathodes, Determined by X-Ray Diffraction (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Saka, Y.Ishida, M.Kanda, X.G. Jin, Y.Maeda, S.Fuchi, T.Ujihara, Y.Takeda, T.Matsuyama, H.Horinaka, T.Kato, N.Yamamoto, A.Mano, Y.Nakagawa, M.Kuwahara, S.Okumi, T. Nakanishi, M.Yamamoto, T.Ohshima, T.Kohashi, M.Suzuki, M.Hashimoto, T.Yasue, T.Koshikawa
  • 雑誌名: e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 8 ページ: 125-130
  • NAID: 130004439219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real Time Magnetic Imaging by Spin-Polarized Low Energy Electron Microscopy with Highly Spin-Polarized and High Brightness Electron Gun (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Suzuki, M.Hashimoto, T.Yasue, T.Koshikawa, Y.Nakagawa, A.Mano, N. Yamamoto, M.Yamamoto, T.Konomi, M.Kuwahara, S.Okumi, T.Nakanishi, X.G.Jin, T.Ujihara, Y.Takeda, T. Kohashi, T.Ohshima, T.Saka, T.Kato, H.Horinaka
  • 雑誌名: Applied Physics Express 3 ページ: 26601-26601
  • NAID: 10027013761
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Saturation Effect on Vacuum Ultraviolet Coherent Harmonic Generation at UVSOR-II (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Tanikawa, N.Yamamoto
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 3
  • NAID: 10027618509
  • 査読あり
• [雑誌論文] Central Japan Synchrotron Radiation Research Facility Project-(II) (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Yamamoto, Y.Takeda
  • 雑誌名: Proceedings of SRI09 巻: 1234 ページ: 594-594
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strain of GaAs/GaAsP Superlattices Used as Spin-Polarized Electron Photocathodes, Determined by X-Ray Diffraction (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Saka, N.Yamamoto
  • 雑誌名: e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 巻: 8 ページ: 125-130
  • NAID: 130004439219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultra-short coherent terahertz radiation from ultrashort dips in electron bunches circulating in a storage ring (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Yamamoto, M.Shimada
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real Time Magnetic Imaging by Spin-Polarized Low Energy Electron Microscopy with Highly Spin-Polarized and High Brightness Electron Gun (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Suzuki, N.Yamamoto
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 3
  • NAID: 10027013761
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Brightness and high polarization electron source using transmission photocathode (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Yamamoto, X.G.Jin, A.Mano, Y. Nakagawa, T.Nakanishi, T.Ujihara, S.Okumi, M.Yamamoto, T.Konomi, Y.Takeda, T.Ohshima, T.Saka, T.Kato, H.Horinaka, T.Yasue, T. Koshikawa
  • 雑誌名: Proceedings of SPIN 2008 AIP ページ: 1052-1056
• [雑誌論文] Status of the high brightness polarized electron source and experimental result as a Spin-LEEM electron source
  • 著者名/発表者名: N.Yamamoto, X.G.Jin, A.Mano, M. Suzuki, M.Hashimoto, T.Yasue, T.Koshikawa, T.Ujihara, Y.Takeda, T.Ohshima, T.Saka, T.Kato, H.Horinaka S.Okumi, T.Nakanishi
  • 雑誌名: Proceedings of SPIN 2010, Journal of Physics : Conference Series, accepted
  • 査読あり
• [学会発表] Real time observation of growth process of magnetic thin films by SPLEEM with high brightness and high spin-polarized electron source (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Suzuki
  • 学会等名: 7th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices (ALC'09)
  • 発表場所: 米国
  • 年月日: 2010-10-06
• [学会発表] Status of the high brightness polarized electron source and experimental result as a Spin-LEEM electron source (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Yamamoto
  • 学会等名: Workshop on Sources of Polarized Electrons and High Brightness Electron Beams
  • 発表場所: ドイツ
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Status of the high brightness polarized electron source and experimental result as a Spin-LEEM electron source (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Yamamoto
  • 学会等名: Workshop on Sources of Polarized Electrons and High Brightness Electron Beams (PESP10)
  • 発表場所: Bonn, Germany
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] AIGaAs中間層の導入による透過型GaAs/GaAsP歪み超格子スピン偏極フォトカソードの高量子効率化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 市橋史朗
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] 超高輝度・高スピン偏極度フォトカソード (2009)
  • 著者名/発表者名: 金秀光
  • 学会等名: 2009年秋第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-11
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://kenpro.mynu.jp:8001/Profiles/0058/0005837/profile.html
• [備考]
  • URL: http://kenpro.mynu.jp:8001/Profiles/0058/0005837/profile.html
• [備考]
  • URL: http://kenpro.mynu.jp:8001/Profiles/0058/0005837/profile.html