Observation of irreversible structural dynamics with relativistic femtosecond electron pulses

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1）フェムト秒時間分解電子回折による構造相転移過程の解析法の確立・フェムト秒電子線パルスの安定化を行った。具体的には、フェムト秒レーザーの発振器と再生増幅器の温度を独立に制御し、最適化するとこにより、レーザーの出力エネルギーとポインティングを共に安定化した。その結果、電子線パルス強度の変動は、目標である測定時間が1時間内では1%以下と達成できた。・高純度Pyolytic Graphite（PG）ヒーターを実装した加熱試料ホルダーを製作した。試料を最高600℃まで加熱することが実現でき、幅広い熱電材料等の熱励起による構造変化過程の測定が可能となった。これにより、熱電材料における構造相転移現象の解明や新な材料の創出が期待できる。2）酸化物などの薄膜における熱や光励起の構造相転移過程の観測と構造ダイナミクスの解明昨年度に製作したVO2薄膜における光誘起金属-絶縁体構造相転移過程をフェムト秒時間分解電子回折により測定した。光誘起による回折リングの強度変化を見ることができた。現在、励起レーザーの強度の依存性等を測定し、構造ダイナミクスの解析を実施している。また、今年度で製作した加熱試料ホルダーを利用して、熱電材料として注目されているGeTeにおける熱励起による構造相転移過程の測定を試みた。200℃付近に多結晶を表す回折リングが消失し、単結晶の回折パターンが顕著に現れる現象を観察した。この現象は不可逆過程であった。今後、光励起の構造変化を測定し、構造相転移の詳細を解明する。