| 研究概要 |
本研究の目的は、よく規定された固体表面に吸着した異種分子間の相互作用に関する詳細な知見を与える、新しい表面振動分光法を開発することである。今年度は以下の成果を得た。
超高真空中の表面振動分光法としてすでに確立された手法である、赤外-可視和周波発生振動分光法を拡張し、もう一つの赤外光源を用いて2つの異なる波長の中赤外光を固体表面に照射し、発生する赤外-赤外-可視の和周波を検出するシステムを構築した。
市販のTi : Sapphire再生増幅器(Spectra physics, spitfire-pro, 130fs, 2mJ/pulse, 1kHz)の出力を3つにわけ、1つを市販のOPG/OPA(TOPAS)および差周波発生によりフェムト秒中赤外光(2〜10μm)に変換する。もう一つの出力の一部をサファイア板に集光し近赤外光を得、これを800nmの光によりKTA結晶中でパラメトリック増幅を行い、アイドラー光として2.5〜3.7μmの赤外光を得た。3個のKTA結晶を用いて4段増幅した結果、赤外光の出力は3μmで2〜3μJ/pulseであった。残りの再生増幅器からの出力は回折格子とスリットの組み合わせにより狭帯域化して幅2ps、中心波長800nmの'可視光'とし、上記2つの赤外パルスとともに超高真空中の試料表面にCaF_2レンズを用いて集光した。試料からの和周波信号を、フィルター、分光器を通して液体窒素冷却CCDにより検出した。
この測定手法を超高真空下の白金単結晶上にCOおよびアンモニアを共吸着させた系に適用し、赤外-赤外-可視の和周波信号の検出に成功した。
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