| 研究課題/領域番号 |
24000006
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| 研究種目 |
特別推進研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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理工系
数物系科学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
谷村 克己 大阪大学, 産業科学研究所, 招へい教授 (00135328)
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| 研究分担者 |
那須 奎一郎 高エネルギー加速器研究機構, 物構研, 名誉教授 (90114595)
楊 金峰 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (90362631)
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| 連携研究者 |
高橋 正彦 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (80241579)
金﨑 純一 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (80204535)
成瀬 延康 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (30350408)
富田 健一 山形大学, 理学部, 教授 (70290848)
石田 邦夫 宇都宮大学, 大学院工学研究科, 教授 (40417100)
下位 幸弘 産業技術総合研究所, 機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センター, 上級研究員 (70357226)
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| 研究協力者 |
Shluger A. L. University College London, Dept. of Physics & Astronomy, Professor
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| 研究期間 (年度) |
2012 – 2017
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| キーワード | 光物性 / 光誘起相転移 / フェムト秒時間分解分光 / 時間分解電子回折 / 超高速キャリア動力学 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、固体の超高速非平衡構造変化過程に対する時間分解原子イメージングを獲得し、光誘起構造相転移の研究を推進して、物質構造科学研究の新展開を図る事を目指した。
原子イメージング獲得手法として、①時間分解Ｘ線・電子回折の実験結果を「逆問題」として理論的に解析し実空間イメージを獲得する方法、②原子分解能を有する電子顕微鏡にフェムト秒の時間分解能を付与し、可逆的過程に適応できる積算型電子顕微鏡を確立する方法、③単一パルスで原子イメージングを可能にする為の相対論的フェムト秒電子銃を搭載した顕微鏡装置開発、の3つのアプローチで研究を推進した。その結果、①では、金属単結晶のレーザー誘起溶融過程の動力学に対する原子論的理解を達成すると共に、物質の特異な非平衡状態であるwarm-dense matter で発生する超高速構造変化機構が、高密度電子系励起下での原子間ポテンシャル変化に起因するnon-thermal force によるものである事を明らかにした。②では、電荷密度波物質の典型例である1T-TaS_2 の光誘起相転移過程に対して、時間分解能800 fs 空間分解能6Åの時間分解イメージングの獲得に成功し、電荷密度波秩序の光誘起相転移機構を解明した。③では、フェムト秒RF 電子銃を搭載した超高圧時間分解電子顕微鏡を、世界に先駆けて完成させた。更に、光誘起相転移を駆動する励起電子系の超高速緩和過程に対する角度・時間分解光電子分光を用いた研究によって、運動量・エネルギー空間における電子分布変化のフェムト秒時間分解イメージングを実現した。これらの超高速電子的・構造的変化の直接的知見を獲得する事によって、超高速構造科学の基礎的理解を格段に進展させた。
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| 自由記述の分野 |
物理学・物性Ｉ
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