Development of metal research with ultrafast luminescence spectroscopy

超快发光光谱金属研究的进展

• 批准号: 20K03823
• 负责人: 末元 徹
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03823/
• 关键词: フェムト秒発光; 赤外発光; アップコンバージョン; 金属; 非平衡電子系; プラズモン; 発光; 超高速; ナノ構造

１．ナノ構造体の発光：　金ナノ構造体における励起光と発光の偏光相関を詳しく調べるために、等方的なナノ構造（円形及び正方形、サイズ260～340 nm）を作製し、偏光特性を測定した。その結果、円形試料については励起光の偏光と同じ偏光の発光が強く出る偏光メモリー効果があること、発光の振動数がプラズモン共鳴に近いときほどそのメモリー効果が大きいことがわかった。さらに、正方形試料では偏光が辺に平行な場合と、対角線方向に平行な場合で、メモリー効果が逆になることが分かった。２．マグネシウムにおけるバンド間遷移発光：　表面粗さの異なる２つのMg試料について、バンド内遷移とバンド間遷移の強度を比較したところ、その比率は、表面粗さに依存しないことが分かった。これは、バンド内遷移が必ずしも表面凹凸に起因する波数保存則の破れを必要としないことを意味し、これまでの定説と整合しない。新しい発光モデルについて現在検討中である。３．銅ニッケル合金における発光：　これまでの研究で、銅の発光は寿命が長く強度が大きいこと、ニッケルでは逆に寿命が短く、強度が小さいことが分かっているので、これらの合金での振舞いに興味を持ち、組成の異なる試料について、発光特性を調べた。その結果、ニッケルの比率が20～30%程度のところで、急激に寿命が短くなり、強度が下がることが分かった。規則合金に対するバンド計算との比較により、フェルミ面直下でのNiのd電子の状態密度の成長が、発光特性に影響していることが示唆された。４．発光特性と電子比熱の相関：　15種類の単体金属元素について、その発光強度と寿命を測定し、比較したところ、両者に非常によい相関関係があることが分かった。また、発光寿命と文献にある低温電子比熱の相関を調べたところ、比熱が大きいほど寿命が短いという相関関係があることが分かったが、少数の例外（軽金属）があることも分かった。

1. ナ ノ constructs の 発 : light gold ナ ノ constructs に お け る wound up light と 発 の polarizing light phase masato を detailed し く adjustable べ る た め に, such as party な ナ ノ structure (び has drifted back towards &yen; and some of the square, サ イ ズ 260 ~ 340 nm) を cropping し, determination of polarization characteristics を し た. そ の results, has drifted back towards &yen; sample に つ い て は wound up with じ polarizing light の polarizing と の 発 strong light が く out る polarization メ モ リ ー unseen fruit が あ る こ と, 発 の light vibration が プ ラ ズ モ ン resonance に nearly い と き ほ ど そ の メ モ リ ー unseen fruit が big き い こ と が わ か っ た. さ ら に, square sample で は polarization が 辺 に parallel な と, horn line parallel に seaborne な で, メ モ リ ー unseen fruit が inverse に な る こ と が points か っ た. 2 マ グ ネ シ ウ ム に お け る バ ン ド migration between 発 light: surface coarse さ の different な る 2 つ の Mg sample に つ い て, バ ン ド migration within と バ ン ド migration を の strength comparison between し た と こ ろ, そ は の ratio, surface coarse さ に dependent し な い こ と が points か っ た. Migration within the こ れ は, バ ン ド が will ず し も surface concave and convex に cause す る wave number preservation is の broken れ を necessary と し な い こ と を mean し, こ れ ま で の DingShui と integration し な い. The new <s:1> release of light モデ 検 に て て て is now in 検 discussion である. 3 Copper ニ ッ ケ ル alloy に お け る 発 light: こ れ ま で の research で, copper の 発 long-life light は が く strength が big き い こ と, ニ ッ ケ ル で は inverse に が short く life, small intensity が さ い こ と が points か っ て い る の で, こ れ ら の alloy で の vibration dance い に tumblers of ち, を view の different な る sample に つ い て, 発 optical properties を べ た. そ の results, ニ ッ ケ ル の が 20 ~ 30% degree の と こ ろ で short, sharp shock に life が く な り, strength under が が る こ と が points か っ た. Rules alloy に す seaborne る バ ン ド computing と の is に よ り, フ ェ ル ミ face straight down で の Ni の d electronic の state density が, 発 optical properties に の growth し て い る こ と が in stopping さ れ た. 4 発 light feature と electronic heat の phase masato: 15 kinds の 単 body metal elements に つ い て, そ の 発 light intensity と life を determination し, comparative し た と こ ろ, struck に very に よ い phase masato masato is が あ る こ と が points か っ た. ま た, 発 light life と literature に あ る low-temperature phase electronic heat の masato を adjustable べ た と こ ろ, large specific heat が き い ほ ど が short life い と い う phase masato masato is が あ る こ と が points か っ た が, minority の exception (軽 metal) が あ る こ と も points か っ た.

项目成果

遷移金属における発光のフェムト秒ダイナミクス

过渡金属发光的飞秒动力学

• 发表时间: 2021
• 作者: 末元徹;山中健一;杉本憲昭;小林洋平;乙津聡夫;谷峻太郎; 小山剛史;奥野剛史
• 通讯作者: 奥野剛史

非平行配置した金ナノロッド二量体構造の二次 非線形光学現象

非平行排列的金纳米棒二聚体结构的二阶非线性光学现象

• 发表时间: 2021
• 作者: 杉田篤史;王俊真;中塚庸靖
• 通讯作者: 中塚庸靖

ボルツマン方程式ソルバーの開発とフェムト秒金属発光ダイナミクスへの応用

玻尔兹曼方程求解器的开发及其在飞秒金属发光动力学中的应用

• 发表时间: 2020
• 作者: 小野頌太;末元徹
• 通讯作者: 末元徹

第一原理計算に基づく2次元および3次元金属の動的安定性に関する研究

基于第一性原理计算的二维和三维金属动态稳定性研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 東條太一;中野愛;中野嘉保;丸橋直生;丸山浩司;南大介;榎本勝成;小野頌太
• 通讯作者: 小野頌太

プラズモニック金ナノ粒子における超高速偏光分解近赤外発光分光

等离子体金纳米颗粒的超快偏振分辨近红外发射光谱

• 发表时间: 2023
• 作者: 杉田篤史;室井堅森;末元徹;浅原彰文;奥 剛;谷峻太郎;小林洋平
• 通讯作者: 小林洋平