常設展示2009

物性科学を先導する極限光

二十世紀初頭に量子力学や相対論を生み出すきっかけを 作ったのは光でしたが、現在ではレーザーや電子ビーム により高度に制御された多彩な光の発生が可能になり、 物性研究において活躍しています。超高速現象を捉える ための短パルス光はフェムト(10-15)秒からアト秒 (10-18)領域へと踏み込み、レーザーベースで発生できる 波長範囲も可視域だけでなく、テラヘルツ(<1 meV)や 軟X線領域(>100 eV)へと拡大しています。当研究部門 では、これら極限的な光を発生させる技術を開発すると ともに、各種の分光計測法を開発して、超伝導体、強相関 系物質、生体物質、半導体ナノ構造、固体表面界面、光誘起 相転移物質などに適用し、幅広く物性研究を展開してい ます。

Materials science using
extreme light

Understanding the nature of light played an important role in establishing the theories of relativity and quantum mechanics at the beginning of the 20th century. These two theories have not only founded modern physics but have also been crucial to the development of modern optical technologies such as synchrotron radiation and lasers. Since then, these new technologies have enabled the rapid pace of innovations to be maintained. It is now possible to produce extremely short bursts of light with femtosecond (10-15 sec) and attosecond (10-18 sec) time scales. The range of available spectral windows of laser-based light sources has also expanded significantly, and now ranges from terahertz frequencies(<meV) to soft X rays (>100 eV). At the Division of Advanced Spectroscopy at ISSP, we are developing extreme light sources and various spectroscopic techniques to explore wide ranges of novel materials and phenomena including high-Tc superconductors, strongly correlated materials, photo induced phase transitions, biological molecules, solid surfaces/interfaces, and semiconductor nanostructures.

短波長極限光
高出力チタンサファイアレーザーの高次高調波による軟X線光源.
Producing Extreme Light
High-power Ti:sapphire lasers and high harmonic generation to produce attosecond soft X-ray pulses.
光電子分光
世界最高の分解能を持つレーザー光電子分光装 置と高温超電導体のバンド分散.
Photoemission Spectroscopy
Laser-based photoemission spectrometer with the world’s highest energy resolution. The inset shows the observed band dispersion of a high-Tc superconductor.
X線光学
X線回折で求められた相転移に伴うAg/Si(111)表面の原子配列の変化.
X-ray Optics

Atomic-scale structural change of Ag/Si(111) surfaces under phase transition obtained using novel X-ray diffraction.
高次高調波を発生する
Arガス.
ナノ光物性
単一量子細線での光透過吸収実験. Nano Optics
Optical absorption spectrum of a single quantum wire.
超高速分光
固体におけるイオンの運動に対応する核波束のフェムト秒ムービー.
Ultrafast Spectroscopy
"Femtosecond movie" of a nuclear wave packet directly mapped by time-resolved photoluminescence spectra. This wave packet motion corresponds to ionic vibration in solids.
多重極限下での物性研究
Physics under multiple extreme conditions
高輝度放射光で物性を見る
Materials science using synchrotron radiation
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