2018 年度研究成果報告書

光周波数コムを用いた光の反射における運動量移行過程の測定

研究課題

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研究課題/領域番号	17K14320
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	物性Ⅰ
研究機関	東京大学
研究代表者	谷峻太郎東京大学, 物性研究所, 助教 (80711572)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード	超短パルスレーザー / 形状変化
研究成果の概要	本研究は1ピコ秒未満の超短パルスレーザーが物体に照射されたとき、パルスの持つ運動量が物体に移行する過程の観測を目的としたものである。高強度の超短パルスレーザー照射のもつ運動量によりもたらされた形状変化を精密に測定することにより運動量移行の測定するため高強度超短パルス照射前後の3次元形状を比較可能な実験系を構築し、垂直方向に3ナノメートル以下の精度を実現した。結果として、複数パルスのレーザー照射に伴う形状変化がランジュバン方程式で記述可能であることを見出し、物質の力学的な性質の及ぼすが光と物質の相互作用に与える影響を定量化することに成功した。
自由記述の分野	レーザー
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究は光と物質の相互作用における運動量の移行過程を明らかにすることを目的として行ったものである。光の運動量とエネルギーの関係は物質における運動量とエネルギーの関係に比べると極めて小さいが、超短パルスレーザーを用いることで光と物質の相互作用時間を十分に小さくすると、関与する原子数が小さくなることによって、光の運動量の及ぼす影響が顕著になることが考えられる。このような影響はレーザー加工のように超短パルスレーザーを用いて物質を改変する際に重要となる。本研究により開発された実験手法は超短パルスレーザーによる物質の表面形状の変化を通じて、超短パルスと物質の相互作用を測定可能とするものである。