量子格子系における非線形局在励起の研究

• 資料種別: 文書・図像類
• タイトル: 量子格子系における非線形局在励起の研究
• 著者・編者: 佐藤, 政行; Sato, Masayuki
• 著者標目: 佐藤, 政行; Sato, Masayuki
• 出版事項: 金沢大学理工研究域数物科学系
• 出版年月日等: 2009-03
• 出版年（W3CDTF）: 2009-03
• 並列タイトル等: Study of Intrinsic Localized Modes in Quantum Lattices
• タイトル（掲載誌）: 平成19(2007)年度 科学研究費補助金 基盤研究(B) 研究成果報告書 = 2007 Fiscal Year Final Research Report
• 巻号年月日等（掲載誌）: 2006-2007
• 掲載巻: 2006-2007
• 掲載ページ: 49p.-
• 本文の言語コード: jpn
• 件名標目: 非線形局在励起; テラヘルツ分光; 遠赤外分光; 4波混合分光; レーザー分光; 格子振動; 誘電体; Intrinsic Localized Modes; Terahertz Spectroscopy; Far-infrared Spectroscopy; Four-wave Mixing Spectroscopy; Laser Spectroscopy; Lattice Vibration; Dielectric materials
• 対象利用者: 一般
• 一般注記: 固体の格子振動に基づく非線形局在励起の研究のため、THz非線形4波混合装置の作成を行った。TEAレーザー励起FIRレーザー、CW炭酸ガスレーザー励起FIRレーザー、チタンサファイアレーザー、フーリエ分光器などの整備、改造、改良を行った。これらは動作するようになった。理論的にTHz4波混合分光について考察した結果、スペクトルを得るためにはFIRレーザーの周波数がチタンサファイアレーザーの繰り返し周波数の整数倍になる必要があることがわかった。その実現のためには、チタンサファイアレーザーの共振器長を変化させて繰り返し周波数を調節することが必要である。共振器長変化は100pm程度で、十分実現可能であることがわかる。本研究では、チタンサファイアレーザーの励起レーザーの故障が重なり、同期を実現し4波混合装置を完成させるには至っていない。しかしながら装置が完成し固体の非線形局在励起の4波混合スペクトルが測定されることが期待される。誘電体の相転移現象などの研究が非線形局在励起の視点から理解されると期待される。反強磁性スピン系やMEMS振動子系では3次の非線形性による非線形局在励起が観測されている。非線形4波混合スペクトルの観測、サイドバンド構造の発見がそれらの研究では強力な道具となった。本研究ではサイドバンド構造は、相互非線形共鳴周波数シフトが自己非線形共鳴周波数シフトよりも大きいという効果によるものと推測した。また、同じ効果が非線形局在励起の形状を保つ働きをしていることもほぼ結論できた。固体の場合に期待される2次の非線形性でも非線形局在励起が生じ、サイドバンド構造が現れることをシミュレーションで確認した。; A THz nonlinear four wave mixing spectrometer has been developed for studies of intrinsic localized modes of phonon vibration in solids. A FIR laser excited by a TEA laser, a CW FIR laser excited by a carbon dioxide gas laser, a titanium-sapphire laser, Fourier spectrometers have been modified, converted and upgraded. Those equipments have been operated.From theoretical consideration of the time-resolved four wave mixing spectroscopy using above lasers, it has been concluded that the frequency of the FIR laser has to be coincide with a n-th harmonics of a repetition frequency of the titanium-sapphire laser. A cavity length of the titanium sapphire laser must be adjusted to achieve the coincidence of those frequencies. The adjustment of the cavity length is estimated to be within 100mm, and the adjustment with such length will be possible. In this study, we haven't achieved a full development of the four-wave mixing spectrometer with synchronized FIR and titanium-sapphire lasers, partia lly because of this unexpected synchronizing problem and because of a failure of an excitation laser of the titanium laser. However, we have been expecting that the development will be completed and four-wave mixing spectra of solids will be measured. It is also expected that problems of phase transition phenomena of solids like dielectrics will be well studied from the point of view of the nonlinear intrinsic localized modes.Intrinsic localized modes based on a 3rd order nonlinearity have been experimentally observed in antiferromagnets and MEMS oscillators. Measurements of four wave-mixing spectra and discovery of sideband resonant structure are very powerful tools in those studies. In this study, we have speculated that the origin of the sideband resonant structure is the fact that the cross nonlinear resonant frequency shift is always larger than the auto nonlinear resonant frequency shift. We have also speculating that the same mechanism keeps the shape of such nonlinear localized modes. We have confirmed that similar sideband structure appears for the intrinsic localized modes based on a 2nd order nonlinearity, that is expected for lattice vibrations of solid lattices.; 研究課題/領域番号:18340086, 研究期間(年度):2006-2007; 出典：「量子格子系における非線形局在励起の研究」研究成果報告書 課題番号18340086 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
• DOI: 10.24517/00052888
• 一次資料へのリンクURL: https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=46556&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
• オンライン閲覧公開範囲: 限定公開
• 著作権情報: CC BY-NC-ND
• 関連情報: https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=00266925; https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18340086/; https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-18340086/183400862007kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
• 連携機関・データベース: 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• 提供元機関・データベース: 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA