研究課題
高エネルギー電子ビームからのシンクロトロン光を用いて、紫外から真空紫外域でのコヒーレントな光渦ビームを生成する技術の開発を進めた。円偏光型アンジュレータの高次光が光渦であり、高次光の次数の増大に伴って渦の次数も増大するという理論的な予想を２台のアンジュレータからの渦光同士の干渉により実験的に検証することに世界に先駆けて成功した。また、ダブルスリット、ナイフエッジ、三角アパーチャなど様々な手法による波面計測により、光渦中心における位相特異点の存在を実証することに世界に先駆けて成功した。また、ダブルスリットを掃引することで位相特異点の位置を高精度で計測する手法に道筋をつけた。紫外域での基礎実験に加え、真空紫外域での特性評価にも成功した。一方、理論的にはアンジュレータからの光渦放射が円軌道放射の光渦性に起源があることを突き止め、荷電粒子による光渦の放射が極めて一般的な現象であることを世界に先駆けて示した。この成果は、自然界において光渦が生成され得ることを示すものであり、さらに電子ビームを用いた様々な手法により、電波からガンマ線まであらゆる波長域で軌道角運動量を運ぶ光の先生が可能であることを示す結果でもある。真空紫外光渦と孤立原子の相互作用に関して、既に実験に着手した。今後、空間コヒーレンスに加え、時間コヒーレンスを有する渦光の生成、分光や集光など光渦の輸送・成形技術を確立することで、真空紫外光渦と物質系の相互作用の探求へ研究を展開する。
28年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2017 2016
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Physical Review A
巻: 95 ページ: 023413-1~7
https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.95.023413
Physical Review Letters
巻: 118 ページ: 094801-1~5
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.118.094801
