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コンパクトフェムト秒X線源の探査研究

研究課題

研究課題/領域番号 22656008
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関京都大学

研究代表者

松尾 二郎  京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40263123)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
3,550千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 450千円)
2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2010年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワードフェムト秒 / X線回折 / 相転移 / レーザー / 結晶
研究概要

レーザー光を数μmまで光学レンズを用いて集光し、高繰り返し低ピークパワーのレーザーシステムでX線を発生させるのに十分なエネルギー密度を確保することができた。また、安定なX線を長い間発生させるために、回転・並進によるローター型のターゲットシステムを新たに試作した。レーザー密度を高くするためにはターゲットを焦点位置に正確に合わせる必要である。ターゲットを大気中に設置しているので精度の高い回転・並進機構を採用できた。これにより数日の連続運転が可能なX線発生システムを実現できた。
本提案によるフェムト秒X線を用いて、様々な材料で起こる構造変化の様子を調べるため、半導体表面の加熱・融解現象の観察を行った。レーザー加熱・融解は、レーザーアニール技術として広く用いられており、結晶融解やその再結晶化は基礎的な観点からの興味だけでなく、応用上も極めて重要な課題である。半導体単結晶からのフェムト秒のX線回折と先行研究の低繰り返しのレーザーを用いたフェムト秒のX線回折のデーターと比較することにより、本手法が大型レーザーと遜色のない優れた手法で有ることを実証した。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] Femtosecond electron diffraction : Preparation and characterization of(110)-oriented bismuth films2012

    • 著者名/発表者名
      G. Moriena, M. Hada, G. Sciaini, J. Matsuo, R. J. D. Miller
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: Vol.111

    • NAID

      120004920373

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Femtosecond electron diffraction : Preparation and characterization of (110)-oriented bismuth films2012

    • 著者名/発表者名
      G.Moriena, M.Hada, G.Sciaini, I.Matsuo, R.I.D.Miller
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 111 号: 4

    • DOI

      10.1063/1.3684975

    • NAID

      120004920373

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coherent Acoustic Phonons in Highly Oriented Bismuth Films Mon-itored by Femtosecond Electron Diffraction2011

    • 著者名/発表者名
      G. Sciaini, M. Hada, J. Matsuo, A. Karantza, G. Moriena, R. J. D. Miller
    • 雑誌名

      Ultra fast Phenomena XVII Proceeding of the 17th International Conference

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Photo-induced lattice softening of excited-state VO_22011

    • 著者名/発表者名
      M. Hada, K. Okimura, J. Matsuo
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: Vol.99

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of lattice motion in CdTe single crystal using in-air tabletop time-resolved X-ray diffract meter2011

    • 著者名/発表者名
      M. Hada, J. Matsuo
    • 雑誌名

      Material Science Engineering

      巻: Vol.24

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Photo-induced lattice softening of excited-state VO_22011

    • 著者名/発表者名
      M.Hada, K.Okimura, J.Matsuo
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 99 号: 1-2 ページ: 95-98

    • DOI

      10.1002/sia.3587

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of lattice motion in CdTe single crystal using in-air tabletop time-resolyed X-ray diffractometer2011

    • 著者名/発表者名
      M.Hada, J.Matsuo
    • 雑誌名

      IOP Conference Ser. : Material Science Engineering

      巻: 24 ページ: 012010-012010

    • DOI

      10.1088/1757-899x/24/1/012010

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coherent Acoustic Phonons in Highly Oriented Bismuth Films Mon-itored by Femtosecond Electron Diffraction2011

    • 著者名/発表者名
      G.Sciaini, M.Hada, J.Matsuo, A.Karantza, G.Moriena, R.J.D.Miller
    • 雑誌名

      Ultrafast Phenomena XVII Proceeding of the 17th International Conference

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of structural dynamics of VO2 thin film on c-Al_2O_3 using in-air time-resolved X-ray diffraction2010

    • 著者名/発表者名
      M. Hada, K. Okimura, J. Matsuo
    • 雑誌名

      Physcal Review B

      巻: Vol.82

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of Surface Damage of Organic Films due to Irradiation with Energetic Ion Beams2010

    • 著者名/発表者名
      M. Hada, Y. Hontani, S. Ibuki, K. Ichiki, S. Ninomiya, T. Seki, T. Aoki, J. Matsuo
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: Vol.1321 ページ: 314-316

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of structural dynamics of VO2 thin film on c-Al_2O_3 using in-air time-resolved X-ray diffraction2010

    • 著者名/発表者名
      M.Hada, K.Okimura, J.Matsuo
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: Vol.82

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ジアリールエテンのフォトクロミック反応の超高速実時間観察2012

    • 著者名/発表者名
      本谷友作、羽田真毅、瀬木利夫、青木学聡、松尾二郎
    • 学会等名
      第59回応用物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2012-03-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Time-resolved Observation of the Photo induced Phase Transition of Diarylethene2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Hontani, M. Hada, T. Seki, T. Aoki, J. Matsuo
    • 学会等名
      Banff Meeting on Structural Dynamics Ultra fast Dynamics with Xrays and Electrons
    • 発表場所
      Canada
    • 年月日
      2012-02-19
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Time-resolved Observation of the Photoinduced Phase Transition of Diarylethene2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Hontani, M.Hada, T.Seki, T.Anki, I.Matsuo
    • 学会等名
      Banff Meeting on Structural Dynamics Ultrafast Dynamics with Xrays and Electrons
    • 発表場所
      Banff, Canada
    • 年月日
      2012-02-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 時間分解X線回折法を用いたVO2薄膜の構造ダイナミクスの評価2011

    • 著者名/発表者名
      瀬木利夫、羽田真毅、沖村邦雄、松尾二郎
    • 学会等名
      励起ナノプロセス研究会第7回研究会
    • 発表場所
      大阪府堺市
    • 年月日
      2011-11-01
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] ジアリールエテンの光誘起相転移現象のフェムト秒実時間観察2011

    • 著者名/発表者名
      本谷友作、羽田真毅、瀬木利夫、青木学聡、松尾二郎
    • 学会等名
      励起ナノプロセス研究会第7回研究会
    • 発表場所
      大阪府堺市
    • 年月日
      2011-11-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 時間分解X線回折法を用いたVO_2薄膜の構造ダイナミクスの評価2011

    • 著者名/発表者名
      瀬木利夫、羽田真毅、沖村邦雄、松尾二郎
    • 学会等名
      励起ナノプロセス研究会第7回研究会
    • 発表場所
      大阪府堺市
    • 年月日
      2011-11-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ジアリールエテンの光誘起相転移現象のフェムト秒実時間観察2011

    • 著者名/発表者名
      本谷友作、羽田真毅、松尾二郎
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2011-08-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] フェムト秒回折法で見る結晶構造のダイナミクス2010

    • 著者名/発表者名
      松尾二郎、羽田真毅
    • 学会等名
      第30回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2010-11-06
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] フェムト秒回折法で見る結晶構造のダイナミクス2010

    • 著者名/発表者名
      松尾二郎、羽田真毅
    • 学会等名
      第30回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 時間分解X線回折法を用いたVO2薄膜の構造ダイナミクスの評価2010

    • 著者名/発表者名
      羽田真毅, 沖村邦雄, 松尾二郎
    • 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
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] フェムト秒電子線回折法を用いた高配向性Bi薄膜の音響コヒーレントフォノンの観測2010

    • 著者名/発表者名
      羽田真毅, German Sciaini, Karantza Angelo, Moriena Gustavo, R. J. Dwayne Miller, 松尾二郎
    • 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
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 時間分解X線回折法を用いたVO2薄膜の構造ダイナミクスの評価2010

    • 著者名/発表者名
      羽田真毅, 沖村邦雄, 松尾二郎
    • 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(長崎県)
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒電子線回折法を用いた高配向性Bi薄膜の音響コヒーレントフォノンの観測2010

    • 著者名/発表者名
      羽田真毅, German Sciaini, Karantza Angelo, Moriena Gustavo, R.J.Dwayne Miller, 松尾二郎
    • 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(長崎県)
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Structure dynamics of epitaxial VO_2 film on c-Al_2O_3 by using an in-air time-resolved X-ray diffraction2010

    • 著者名/発表者名
      M. Hada, K. Okimura, J. Matsuo
    • 学会等名
      7th International Symposium on Ultra fast Surface Dynamics
    • 発表場所
      Croatia
    • 年月日
      2010-08-26
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Structure dynamics of epitaxial VO2 film on c-Al_2O_3 by using an in-air time-resolved X-ray diffraction2010

    • 著者名/発表者名
      M.Hada, K.Okimura, J.Matsuo
    • 学会等名
      7th International Symposium on Ultrafast Surface Dynamics
    • 発表場所
      Brijuni Islands, Croatia
    • 年月日
      2010-08-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 時間分解X線回折法を用いたVO2薄膜の構造ダイナミクスの評価2010

    • 著者名/発表者名
      羽田真毅, 松尾二郎
    • 学会等名
      埋もれた界面のX線・中性子解析に関するワークショップ
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2010-07-26
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 時間分解X線回折法を用いたVO2薄膜の構造ダイナミクスの評価2010

    • 著者名/発表者名
      羽田真毅, 松尾二郎
    • 学会等名
      埋もれた界面のX線・中性子解析に関するワークショップ
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2010-07-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Coherent Acoustic Phonons in Highly Oriented Bismuth Films Mon-itored by Femtosecond Electron Diffraction2010

    • 著者名/発表者名
      G.Sciaini, M.Hada, J.Matsuo, A.Karantza, G.Moriena, R.J.D.Miller
    • 学会等名
      Ultrafast Phenomena 17
    • 発表場所
      Snowmass Conference Center, USA
    • 年月日
      2010-07-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Coherent Acoustic Phonons in Highly Oriented Bismuth Films Mon-itored by Femtosecond Electron Diffraction2010

    • 著者名/発表者名
      G. Sciaini, M. Hada, J. Matsuo, A. Karantza, G. Moriena, R. J. D. Miller
    • 学会等名
      Ultra fast Phenomena 17
    • 発表場所
      USA
    • 年月日
      2010-04-23
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2016-04-21  

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