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2021 年度 研究成果報告書

仕事関数測定による表面吸着分子の非平衡電子ダイナミクス解析

研究課題

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研究課題/領域番号 20K21180
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分32:物理化学、機能物性化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

荒船 竜一  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究員 (50360483)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
キーワード仕事関数 / 時間分解分光 / ダイナミクス
研究成果の概要

100 fs, 10 meVの時間・エネルギー分解能を有する超高速仕事関数測定システムを構築した。時間分解二光子光電子分光実験を通して、本システムの時間分解能を評価した。その後Xe/Au(111)をモデル試料として実験システムの検証を行った。しかしXe吸着によって仕事関数が変化していることは観測できたものの、レーザー照射によって、仕事関数変化を引き起こすことができなかった。残念ながら現行のシステムに対して適当な時間スケールを持つ仕事関数変化として振る舞う系ではなかった。分子吸着系等より広範な試料系を探索する必要があると共に、より短時間分解能を持つ測定システムの構築が必要である。

自由記述の分野

表面科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

固体表面における吸着分子の運動を理解する上で、ボルン近似が成立しない非断熱効果の重要性は広く認識されている。高い時間分解能を持つパルスレーザーを用いた分析手法は強力である。時間分解能 を高めようすると、不確定性原理に由来する励起光のスペクトル幅の広がりが無視できないためである。本研究はこの困難を打破するためのもので、原理実証に成功した。今後さらなル時間分解能の向上を測ることによって、吸着分子系、表面光誘起相転移や表面ポテンシャル変調によるスピン軌道相互作用操作など多様な 系に対して表面ダイナミクスを支配する非断熱効果の本質を追求できるユニークな手法となることが期待される。

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公開日: 2023-01-30  

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