2000 Fiscal Year Annual Research Report
放射光と可視レーザー光との組み合わせによる新しい分光法
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11215210
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| Research Institution | Okazaki National Research Institutes |
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Principal Investigator |
鎌田 雅夫 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助教授 (60112538)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 和敏 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助手 (30332183)
田中 耕一郎 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90212034)
大柳 宏之 電子技術総合研究所, 電子基礎部, 主幹研究員
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| Keywords | 光誘起相転移 / 放射光 / EXAFS / レーザー組み合わせ / Surface Photovoltage / 時間分解光電子分光 / スピンクロスオーバー錯体 / GaAs |
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| Research Abstract |
本研究は、光誘起構造変化の微視的機構を解明する方法論を確立するために、(1)新しいポンプ・プローブX線分光法、(2)可視レーザーと放射光の組み合わせに基づく新しい内殻光電子分光法や蛍光分光法を開発することを目標として掲げている。
そのため本年度は、(1)Ge100ピクセルアレイ検出器(既開発)の信号処理を高速・高密度で計測するためのハイブリッド計測システムを用いて、試料からのX線励起蛍光の検出を高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所のビームラインBL13において行った。その結果、カルコゲンガラス(As2Se3)の低温での光照射時の局所構造はカルコゲン原子に高配位欠陥対が形成されること、a-Seと異なり中性欠陥対(C03-C03)ではなく電荷を持った欠陥対(C+3-P2,PはAs原子)であることを見出し。また、光黒化現象の本質は光融解により生じた欠陥対が光照射後に残す構造ゆらぎであることを示した。さらに、スピンクロスオーバー錯体、Fe(2-pic)3]C12EtOHのスピン状態に対応した局所構造の変化をFeK-EXAF、XANESスペクトルにより調べ、低スピン状態の強い配位子場の変化を明らかにした。光構造相転移についても予備的実験を行い、低温における光照射で局所構造が変化することを確認した。
一方、(2)可視レーザーと放射光の組み合わせに基づく新しい内殻光電子分光システムを、岡崎国立共同研究機構分子科学研究所のビームライン5Aで完成させるとともに、新たにビームライン6A2に微小試料用の内殻光電子分光システムを構築した。これらのシステムを用いて、半導体表面の光誘起起電力効果の測定を行った。また、スピンクロスオーバー錯体のレーザーポンプ・放射光プローブによる光電子分光実験を行い、光誘起相の電子状態が高温相や低温相とは異なっていることを見出した。
さらに、(3)種々の光誘起現象を惹き起こす試料作成とラマン散乱などの光学測定を京大で行い、スピンクロスオーバー錯体の光誘起相は、通常の温度相転移で実現される相とは明らかに異なっており、低対称性が生じていることが分かった。
以上の成果は、国際会議や研究会で報告すると共に論文発表し、高い評価を受けた。
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[Publications] S.Wei et al.: "Local Structures of Dilute Impurities in Si Crystal Studied by Fluorescence XAFS"J.Synchrotron Rad.. 6. 573-575 (1999)
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[Publications] H.Oyanagi et al.: "Rapid and Sensitive XAFS Using a Tunable X-ray Undulator"J.Synchrotron Rad.. 6. 155-157 (1999)
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[Publications] T.Tsujibayashi et al.: "Two-photon excitation spectra of exciton luminescence in BaF2 obtained by using synchrotron radiation and laser"J. Luminescence. 87-89. 254-256 (2000)
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[Publications] M.Kamada et al.: "Photo-induced change in semiconductor-vacuum interface of p-GaAs (100) studied b photoelectron spectroscopy"Surface Science. 454-456. 525-528 (2000)
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[Publications] S.More et al.: "Coadsorption of Cs and O on GaAs : Formation of negative electron affinity surfaces at different temperatures"Surface Science. 454-456. 161-165 (2000)
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[Publications] Y.Izumi et al.: "Site-Selective X-Ray Absorption Fine Structure (XAFS) Spectroscopy (1) Design of Fluorescence Spectrometer and Emission Spectra"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 73. 2017-2023 (2000)
