| 研究課題/領域番号 |
18KK0159
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
米澤 徹 北海道大学, 工学研究院, 教授 (90284538)
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| 研究分担者 |
グエン タンマイ 北海道大学, 工学研究院, 助教 (00730649) [辞退]
徳永 智春 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (90467332)
塚本 宏樹 北海道大学, 工学研究院, 学術研究員 (90629346)
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| 研究期間 (年度) |
2018-10-09 – 2022-03-31
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| キーワード | 広帯域 / ナノ粒子 / レーザー / フェムト秒レーザー / テラヘルツ / 交差直線偏光 / 薄層液流 / パルス照射 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、パルスレーザーを用いた超広帯域光源開発のために、ナノ粒子分散系を用いている。光源として近赤外フェムト秒レーザーを用い、北海道大学と名古屋大学、中央研究院（台湾）による共同研究である。分散液は極薄水流としてこれにフェムト秒レーザーパルスを照射し、発光を検出する装置系を組んだ。極薄水流化は、分散液を細い水流にしてぶつけ合うことで形成した。
すでに、金ナノ粒子分散液に800 nmのフェムト秒レーザーパルスを照射した。金ナノ粒子の表面プラズモン共鳴によって、X線の放出が観察されることを研究開始前に報告できた。
研究開始後、まず、金ナノ粒子に代えて、亜酸化銅を表面に持つ粒子を開発するため、Cu2O／Au粒子、Cu2O／Cuの界面を作成した。前者の粒子については粒子径の関係で難しかったが、Cu2O／Cu界面にフェムト秒レーザーを照射することでテラヘルツ光を放出させることに成功し、超広帯域光源の開発という初期目的を達成できた。
また、次にZnTeナノ粒子を用いて、やはり800 nmのフェムト秒レーザー照射によりテラヘルツ光を放出させたが、そのZnTeナノ粒子の粒子径を、制御できることを見出し、同様にフェムト秒レーザーの照射での検証を行っている。これにより、THz光の発生メカニズムなどを検証している。
また、さらに波長の短い領域(400 nm)に対応して、銀ナノ粒子へのパルスレーザー照射も行い検証を開始した。
一方で、薄膜状に水を流すことができるようになったことから、水へのアブレーション効果も検証するために、薄層水流にダブルパルス法（時間差でフェムト秒レーザーをパルスで照射する）を適応して、得られるエネルギーの検証をしたところTHzの発生が見られ、衝撃波とアブレーションによる物質輸送がレーザーと相互作用することがエネルギー発生の理由であると考えられるようになった。
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