超短パルス高出力レーザーによるコヒーレント軟X線生成と関連する物性の研究

超短脉冲高功率激光产生相干软X射线及相关物理性质研究

• 批准号: 06F06045
• 负责人: 黒田 寛人
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06F06045/
• 关键词: コヒーレント軟X線; 制御高次高調波; レーザー誘起共鳴増幅; 超高分解画像観測; 蛍光共鳴エネルギー転移; ナノ物質創成; フェムト秒; レーザー干渉; 傾向共鳴エネルギー転移

Jiaと黒田は共同で、申請通りフェムト秒レーザーによる新物質創成とナノ構造制御を目的として、実験的研究を推進し、フェムト秒レーザーによる誘電体や半導体界面での相互作用による物質破壊のメカニズム、特に多光子吸収による電子なだれ現象の界面とその動的挙動の研究を進めた。同時にその理論的背景の物理の考察をすすめた。6H-SiCにおける結果、CaF_2における結果は新たな知見として評価され、Appl. Phys. Lett., Phys. Rev.B等に記述されている。又、ナノ構造制御の方式としてレーザー2波長による干渉効果を提唱し、実験的にZnSe表面界面に二波長(400nm、800nm)のフェムト秒レーザーの干渉により、ナノグレーティング、ナノリップルが形成され基板面の結晶軸ではなく、レーザーの偏光方向にナノ物質が制御形成される事をはじめて見出した。これらはSolid State Commun.やAppl. Phys. Lett.等に記述され、新しい物質制御の方式として、注目されている。この方式を新展開させるため1KHz、150fsのTisレーザーとそれによるパラメトリック発振器により500〜2200nmの波長可変光を生成し、2ビームによる実験をすすめ、ビートによるナノリップル以外にももっと微少のナノリップル構造の生成をはじめて検出するなど研究を進展させた。(Phys, Rev. B及びA. P. L.投稿中)さらに研究を発展させるために黒田が中心となって進めてきたコヒーレント2波長軟X線の生成の成果を応用し、コヒーレント軟X線による超微細ナノ加工と散乱干渉による観察を目指し、研究を前進させ、FeとInでナノ加工可能な高調波の生成まで進展させた。。

贾和黑田东彦将共同推进实验研究，目的是按照提议使用飞秒激光创造新材料和控制纳米结构，并将研究使用飞秒激光由于电介质和半导体界面相互作用而导致材料破坏的机制。多光子吸收引起的电子雪崩现象中的界面及其动态行为。与此同时，我们继续思考理论背景背后的物理学。 6H-SiC 和 CaF_2 的结果被评估为新发现，并在 Appl., Phys Rev.B 等中进行了描述。我们还提出了两种激光波长的干涉效应作为纳米结构控制的方法，并首次通过实验证明了两种波长（400nm和800nm）飞秒激光在ZnSe表面界面上的干涉形成了纳米光栅和纳米波纹。我们发现纳米材料可以在激光偏振方向上以受控方式形成，而不是在晶轴上。这些在Solid State Commun.、Appl. Lett.等中有所描述，并且作为一种新的材料控制方法而受到关注。为了开发这种方法，我们使用 1 KHz、150 fs Tis 激光器及其参量振荡器产生 500 至 2200 nm 的波长可调光，并使用两束光束进行实验，这导致了研究的进展，包括首次检测到。的形成（Phys，Rev. B 和 A. P. L. 已提交）为了进一步开展研究，我们将应用黑田东彦一直领先的相干双波长软 X 射线生成的成果，以及使用相干软 X 射线的超精细纳米加工。为了利用散射干涉进行观测，我们推进了研究，并取得了可以用 Fe 和 In 进行纳米加工的谐波的生成。 。

项目成果

Single attosecond pulse generationin He^+ by controlling the instant ionization rate using attosecond pulse trains combined with an intense laser pulse

通过使用阿秒脉冲序列与强激光脉冲相结合控制瞬时电离率，在 He^ 中生成单阿秒脉冲

• 发表时间: 2007
• 期刊: J.Opt.Soc.Am.B 24
• 作者: Xinkui He;T. Q. Jia;JunZhang;M. Suzuki;M. Baba;T. Ozaki;Ruxin Li;Zhizhan Xu;and Hiroto Kuroda
• 通讯作者: and Hiroto Kuroda

Formation mechanisms of uniform arrays of periodic nanoparticles and nanoripples on 6H-SiC crystal surface induced by femtosecond laser ablation

飞秒激光烧蚀诱导 6H-SiC 晶体表面周期性纳米粒子和纳米波纹均匀阵列的形成机制

• DOI: 10.1007/s00339-006-3797-4
• 发表时间: 2007-01
• 期刊: Applied Physics A-Materials Science & Processing
• 影响因子: 2.7
• 作者: Xu, N. S.;Kuroda, H.;Jia, T. Q.;Zhao, F. L.;Huang, M.;Wu, X. J.;Xu, Z. Z.
• 通讯作者: Xu, Z. Z.

Damage excitation processes during femtosecond laser irradiation on dielectric omnidirectional reflectors

飞秒激光照射介电全向反射器时的损伤激发过程

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Applied Physics 100
• 作者: T.Q.Jia;H.Y.Sun;X.X.Li;D.H.Feng;C.B.Li;S.Z.Xu;R.X.Li;Z.Z.Xu;H.Kuroda
• 通讯作者: H.Kuroda

Alignment of nanoparticles formed on the surface of 6H-SiC crystals irradiated by two collinear femtosecond laser beams

• DOI: 10.1063/1.2186067
• 发表时间: 2006-03
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: T. Jia;F. Zhao;Min Huang;Hui-Hsien Chen;Jijun Qiu;R. Li;Zhong-tang Xu;H. Kuroda

UV-IR femtosecond laser-induced damage in fused silica and CaF□ crystals

UV-IR 飞秒激光对熔融石英和 CaF□ 晶体造成的损伤

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physical Review B 73
• 作者: T.Q.Jia;H.X.Chen;M.Huang;F.L.Zhao;X.X.Li;S.Z.Xu;H.Y.Sun;D.H.Feng;C.B.Li;X.F.Wang;R.X.Li;Z.Z.Xu;X.K.He;H.Kuroda
• 通讯作者: H.Kuroda