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透明物質中でのピコ秒フォノン伝播の可視化

透明材料中皮秒声子传播的可视化

基本信息

批准号：
16760044
负责人：
友田基信
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

物質内部のナノメートルスケールの局所的な物理性質を非破壊的に測定する方法として、レーザーピコ秒超音波法がある。この方法は、ポンプ光で試料に励起した超音波パルスの波形変化を、プローブ光で検出する技術である。検出には、ひずみによって試料表面近傍の光学的性質が変化することを利用しており、試料内部の物理的な変化を実時間で測定することが可能である。透明な試料に対して、プローブ光の反射率から各時刻におけるピコ秒超音波によるひずみの空間分布を求めることが本研究の目的である。プローブ光の反射率の角度依存性・波長依存性からひずみの空間分布を求める測定を行う。測定にはフェムト秒レーザーによるポンプ・プローブ法を用いる。本年度は、昨年度の反射率の角度依存性からひずみの空間分布を求める実験および解析手法を構築を元に、BK7ガラス上に金薄膜を蒸着した試料を用いて、金薄膜で励起されたピコ秒超音波がBK7ガラス中を伝播してゆく様子を可視化した。実験は、2色の光パルスを用いたポンプ・プローブ法で行った。ポンプ光により試料中にピコ秒超音波パルスを励起・伝播させ、試料を回転させながらプローブ光の反射率を測定した。本年度の研究により、超音波パルスの周波数分布と角度走査による反射率変化の信号強度に相関があることが新たにわかった。そのため、より最適な実験条件として、励起される超音波の周波数をプローブ光レーザーの波長や実験可能な角度スキャンの範囲に合わせるため、超音波励起用の金属薄膜の材質として金を、プローブ光の波長として830nmを選択し、角度スキャンの範囲を10-80度とした。これにより、昨年度の実験条件をさらに改善し、よりこの測定方法の実験精度を高めることができた。

The physical properties of the interior of a substance are determined by non-destructive ultrasonic methods. The method includes the following steps: exciting the sample by using ultrasonic wave, changing the waveform of the sample by using ultrasonic wave, and detecting the sample by using ultrasonic wave. The optical properties near the surface of the sample can be measured by using the physical properties inside the sample. The purpose of this study is to determine the spatial distribution of transparent samples and the reflectivity of transparent samples at different times. Angle Dependence and Wavelength Dependence of Light Reflectance The method of determining the number of seconds is used. This year, compared with the previous year, the angular dependence of reflectance, the spatial distribution of reflectance, the analysis method, the construction method, the gold film evaporation method, the application method, the gold film excitation method, the ultrasonic wave BK7 method, the transmission method, the visualization method. 2 Color Light and Light Measurement of the reflectivity of the sample by ultrasonic excitation This year's research focuses on the frequency distribution of ultrasonic waves and the correlation between reflectivity and signal intensity. The frequency of ultrasonic waves, the wavelength of light, the range of possible angles, the material of ultrasonic excitation, the wavelength of light, the range of possible angles, the range of possible angles, the range of possible angles, The accuracy of the measurement method was improved.