2022 Fiscal Year Annual Research Report
位相制御したテラヘルツバルスによるレアイベント表面プロセスの駆動
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20H00343
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
吉信 淳 東京大学, 物性研究所, 教授 (50202403)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松永 隆佑 東京大学, 物性研究所, 准教授 (50615309)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 表面 / 反応 / 振動分光 / テラヘルツ / 光脱離 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、前年度までにチタンサファイアレーザーおよび再生増幅器から発生した超短波パルス光を利用して、2色レーザー誘起エアプラズマにより広帯域テラヘルツ（THz）パルス発生させるシステムと、2つの光パラメトリック増幅器から狭帯域のTHzパルスを発生させるシステムを構築した。2022年度は、近赤外（~800nm）のフェムト秒レーザーパルスを分子吸着面に照射したときに光脱離する分子の飛行時間分析（time of flight: TOF）を行うシステムを新たに構築した。
この2色レーザー誘起エアプラズマによる広帯域THzパルスは非対称なサブモノサイクル的な波形をしているが、周波数スペクトルを観測する新たな方法として、局所発振器としての金属表面における第二高調波発生（SHG）光と、空気中の分子によるTHz誘起第二高調波とを干渉させることにより、THz波のヘテロダイン検出を行うことに成功した。本方法は、基本的に物質のフォノンや位相整合条件の影響を受けずにTHz波のコヒーレント検出を実現でき、さらに高電圧や特別の検出デバイス作製なども必要としない。つまり、低コストかつシンプルな光学構成で、サブTHzから数十THzまでのマルチTHzパルスをギャップレスで測定できる方法を新たに構築できた。
この広帯域THzパルスと近赤外レーザーパルスを用いた和周波発生（SFG）振動分光にも取り組み、ポリメタクリル酸メチル樹脂の振動スペクルの観測に成功した。これにより、遠赤外から中赤外にわたる分子振動のスペクトルが一度に測定できることになった。様々な表面・界面における分子系に適用されることが期待される。
また、Pt表面に吸着したいくつかの分子について、広帯域THzパルスによる脱離、さらに近赤外レーザー光脱離へのTHzパルス照射による変調の可能性について上記のTOFとの同時測定により研究を進めた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(16 results)
