衝撃波が引き起こす未知発光現象の解明

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K18742
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分13:物性物理学およびその関連分野
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 小林 敬道 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (20260028)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2020-03-31
• キーワード: 衝撃波誘起現象 / 発光現象 / 衝撃圧縮 / ルミネッセンス / 応力発光

研究成果の概要

衝撃波が引き起こす特殊な現象を解明し、それにより衝撃波と物質との相互作用を原子・分子レベルで理解することが本研究の目的である。衝撃波は応力波であり衝撃波による発光現象は応力発光と考えられる。我々は粉末蛍光体（Ce:YAG)で通常の蛍光スペクトルとは大きく異なる発光が衝撃波で誘起される特殊な衝撃波誘起ルミネッセンスを発見した。衝撃波がもたらす極限環境がこの発光の励起メカニズムに関与していると考え、現象の解明に取り組んだ。その過程で、多結晶ダイヤから新たな衝撃波誘起発光と思われる発光現象を観測した。これらの解析により励起メカニズムや発光種の特定を進めており、現象の解明に近づいている。

自由記述の分野

分子分光学　衝撃圧縮

研究成果の学術的意義や社会的意義

衝撃波が物質に作用すると様々な発光現象が起こる。熱的な発光やその物質固有の発光（ルミネッセンス等）などであるが、これら通常の発光の他に衝撃圧縮特有の発光が観測される場合があり、未知の物理現象である。これは衝撃波と物質との相互作用による特殊な極限環境において誘起される発光現象である。衝撃波により発生する未知の物理現象を解明する学術的意義に加え、衝撃波を受けた物質がどのような挙動をするのかを微視的レベルで理解することにより、衝撃波を物質に作用させることにより物質の機能を変化・向上させるような応用に繋がると考えられる。