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Single-shot picosecond interferometry with one-nanometer resolution for dynamical surface morphology using a soft X-ray laser

固体表面形態ダイナミクス解明のための空間分解能1ナノメートル、時間分解能ピコ秒のシングルショット軟X線レーザー干渉計

末元 徹; 寺川 康太*; 越智 義浩; 富田 卓朗*; 山本 稔; 長谷川 登; 出来 真斗*; 南 康夫*; 河内 哲哉

Suemoto, Toru; Terakawa, Kota*; Ochi, Yoshihiro; Tomita, Takuro*; Yamamoto, Minoru; Hasegawa, Noboru; Deki, Manato*; Minami, Yasuo*; Kawachi, Tetsuya

波長13.9nmのプラズマ軟X線レーザーを用い、ダブルロイズ鏡配置によるポンププローブ干渉計を構築した。テストパタンを用いて空間分解能を評価した結果、二次元平面内にて1.8ミクロン、深さ方向に1nmを達成した。本装置により、時間分解能7psにて固体表面におけるナノメートルスケールの動態をシングルショットで観測することが可能である。白金薄膜に70fsレーザーを照射した際の初期におけるアブレーション過程の観測に成功した。

Using highly coherent radiation at a wavelength of 13.9 nm from a Ag-plasma soft X-ray laser, we constructed a pump-and-probe interferometer based on a double Lloyd's mirror system. The spatial resolutions are evaluated with a test pattern, showing 1.8 micrometers lateral resolution, and 1-nm depth sensitivity. This instrument enables a single-shot observation of the surface morphology with a 7-ps time-resolution. We succeeded in observing a nanometer scale surface dilation of Pt films at the early stage of the ablation process initiated by a 70 fs near infrared pump pulse.

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パーセンタイル:82.72

分野:Optics

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