広領域波長可変赤外ピコ秒パルスの発生とその固体表面吸着種研究への応用

广泛可调的红外皮秒脉冲的产生及其在固体表面吸附物质研究中的应用

• 批准号: 03453020
• 负责人: 堂免 一成
• 金额: $ 4.03万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03453020/
• 关键词: ピコ秒赤外パルス; 差周波発生; 非線形分光; 固体表面; 振動スペクトル; Si

本研究は波長可変ピコ秒赤外パルスの発生とその固体表面の非線形分光への応用を目的として、非線形光学結晶を用いた差周波発生と、得られた赤外パルスを用いた界面和周波発生による表面吸着種の振動スペクトルの観測を行った。差周波発生のポンプ光としてはモ-ドロックピコ秒パルスYAGレ-ザ-の基本波(1064nm、35ps、3mJ)を用い、シグナル光としては自作の基本波(10mJ)励起の進行波型色素レ-ザ-により発生させた近赤外領域のレ-ザ-パルスを用いた。ここで使用した色素は発振段、増幅段供にQーSwitch No5(3x10^<ー3>M)で、色素レ-ザ-の発振領域は1.25μm〜1.40μm、エネルギ-は1.35μmにおいて約400μJであった。差周波発生は非線形光学結晶AgGaS_2を用いたTYPEーIの位相整合条件により行い、得られた赤外レ-ザ-パルスは波長領域が4.5μm〜7.0μm、線幅は20cm^<ー1>以下、時間幅約35ps、エネルギ-は約30μJ(5μm)であった。こうして得られた波長可変ピコ秒赤外パルスを用いて、Si(100)面上に水素を吸着させることにより生じるSiーH、SiーH_2等の振動スペクトルの観測を界面和周波発生法(SFG)により行った。その結果、Si表面の粗さに起因する不均一幅により線幅が著しく広がったSiーH、SiーH_2等の伸縮振動のスペクトル線が、2080cm^<ー1>付近に線幅が50cm^<ー1>以上のブロ-ドなスペクトルとして観測された。以上の結果は、本研究により作製した差周波発生システムとそれを用いた非線形分光法が固体の表面構造の研究に対して有効であることを示していると同時に、表面吸着種のダイナミクスの研究にも充分活用出来ることを示唆している。

The wavelength of this research can be used for the purpose of non-linear spectroscopy of solid surfaces and non-linear optical crystallization. The いた difference cycle wave 発生と, the られたred outer パルスを uses the いた interface and the cycle 発生によるsurface adsorption kind of vibration スペクトルの禳measurement を行った. Difference cycle wave 発生のポンプ光としてはモ-ドロックピコsecond パルスYAGレ-ザ-のfundamental wave (1064nm, 35ps, 3mJ) is used for い, シグナル光としては Self-made basic wave (10mJ) excited and progressive wave type pigment レ-ザ-により発生させたnear infrared field のレ-ザ-パルスを用いた. It uses pigments and is supplied with QーSwitch for vibrating section and amplifying section. No5 (3x10^<ー3>M)で, pigment レ-ザ-の発発区は1.25μm~1.40μm, エネルギ-は1.35μmにおいてabout 400μJであった. Differential frequency generation of non-linear optical crystal AgGaS_2 uses the phase integration condition of TYPE I and obtains the wavelength of infrared light. The field is 4.5μm~7.0μm, the line width is 20cm^<ー1> or less, the time width is about 35ps, and the width is about 30μJ (5μm).こうして got られた wavelength can change ピコ second infrared パルスを use いて, Si (100) surface にhydrogen を absorb させることにより生じるSiーH, SiーH_2 and other vibration スペクトルの禳measurement を interface and the cycle generation method (SFG) により行った.そのResult, cause of roughness of Si surface, するUneven one piece, により line width, がしく広がったSiーH, SiーH_2, etc. Stretching vibration のスペクトル Line が、2080cm^<ー1>Fu nearly にWidth が50cm^<ー1> or more のブロ-ドスペクトルとしてmeasurement された. As a result of the above, this study was carried out by using non-linear spectroscopy to study the surface structure of solids. The effective であることをshow しているとsimultaneously, the surface adsorption species のダイナミクスの research にも fully utilizes the ることをshow している.

项目成果

C.Hirose;N.Akamatsu;K.Domen: "Formulas for the analysis of surface SFG spectrum by CH stretching modes of methyl and methylene groups." Journal of Chemical Physics.

C.Hirose;N.Akamatsu;K.Domen：“通过甲基和亚甲基的 CH 伸缩模式分析表面 SFG 光谱的公式。”

C.Hirose;N.Akamatsu;K.Domen: "Formulas for the Analysis of surface SFG Spectrum and Tramsformation Coffiaents of Cartesian SFG Tensor Components" Applied Spectroscopy.

C.Hirose；N.Akamatsu；K.Domen：“表面 SFG 频谱分析公式和笛卡尔 SFG 张量分量的变换系数”应用光谱学。

N.Akamatsu;K.Domen;C.Hirose;T.Onishi;H.Shimizu;K.Matsutani: "SFG study of rotational anisotropy of cadmium arachidate LangmuirーBlodgett films" Chemical Physics Letters. 181. 175-178 (1991)

N.Akamatsu;K.Domen;C.Hirose;T.Onishi;H.Shimizu;K.Matsutani：“花生酸镉 Langmuir-Blodgett 薄膜旋转各向异性的 SFG 研究”化学物理快报 181. 175-178 (1991)。