高繰り返し軟X線レーザーの開発と物性研究への応用

Development of high-rep soft-X-ray laser and its application on solid state physics

越智 義浩; 河内 哲哉; 長谷川 登; 寺川 康太*; 末元 徹; 富田 卓朗*; 山本 稔*; 出来 真斗*; 田中 桃子; 錦野 将元; 石野 雅彦; 今園 孝志; 岸本 牧; 大場 俊幸; 海堀 岳史; 杉山 僚

Ochi, Yoshihiro; Kawachi, Tetsuya; Hasegawa, Noboru; Terakawa, Kota*; Suemoto, Toru; Tomita, Takuro*; Yamamoto, Minoru*; Deki, Manato*; Tanaka, Momoko; Nishikino, Masaharu; Ishino, Masahiko; Imazono, Takashi; Kishimoto, Maki; Oba, Toshiyuki; Kaihori, Takeshi; Sugiyama, Akira

日本原子力研究開発機構(原子力機構)・関西光科学研究所にて開発した軟X線レーザーの物性研究への応用を進めている。原子力機構の軟X線レーザーは波長13.9nmで空間コヒーレンスに優れ、パルス幅は7ピコ秒、パルスあたりの光子数が約10個と極めて高輝度な短パルス軟X線光源であり、最大繰り返し頻度は0.1Hzと実用的なレベルに達している。この軟X線レーザーを用いて、光誘起相転移等の固体表面における高速過渡状態を、ナノメートルの空間分解能かつピコ秒の時間分解能でシングルショット観察することを目指している。この軟X線レーザーを用いた干渉計を構築し、Pt/Siミラー上にナイフ傷をつけた静的なサンプルにて分解能の評価を行った結果を図に示す。表面擾乱(Z方向)に対して10nm程度、二次元空間(XY平面)に対して1.4mの空間分解能が得られている。なお、XY方向の空間分解能は検出器(CCDカメラ)のピクセルサイズによるものである。講演では、干渉計の詳細について報告し、本装置を用いた物性研究への展開について議論したい。

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