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本研究の目的は、紫外から可視までの広い範囲で波長可変化したプローブが使用可能なマルチプレックス赤外可視和周波発生(SFG)分光装置を開発し、感度と選択性に優れた電子共鳴SFG分光を、ほとんどすべての有機薄膜に適用可能な一般的手法として確立させることである。SFG分光の高感度化に有効な手法は、SFG分光法のマルチチャンネル化(マルチプレックス方式)と電子共鳴によってSFG信号を増大させることである。現状では可視プローブ光の波長は可視光領域に限定されており、電子共鳴増大の適用範囲は、比較的大きな色を持ついわゆる色素分子に限定されている。この限界を打破し、より広い範囲の表面分子種に対して電子共鳴増大によるSFG分光を適用可能とすることを目指す。
本年度は、装置の基本的部分の紫外拡張化を中心に行った。開発は、広島大学が現有する可視光波長可変マルチプレックスSFG分光装置を拡張することによって行った。光源部分の拡張:現有のシステムの狭帯域可視光は、400nm、470-800nm(シグナル)、800-2700nm(アイドラー)で波長可変である。これをもとに、非線形光学効果を利用し狭帯域可視プローブの可変域を紫外領域まで拡張した。200および217-400nmの範囲において連続波長可変でパルスエネルギーが数μJ以上の出力を新たに得ることができた。
拡張した光源とプローブ光カット用のバンドパスフィルターを用いて、標準試料であるGaAsを用いて、紫外光(270nm)と赤外光(3400nm)の和周波信号を得た。
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