電子線照射したイオン結晶における金属超微粒子の選択的強励起効果

Material type: 文書・図像類

Author: 稲部, 勝幸ほか

Publisher: 金沢大学工学部

Publication date: 1993-03

Material Format: Digital

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Note (General)：: 代表的なイオン結晶であるNaClに室温で電子線を照射して形成されるNa超微粒子は2.10eV付近にピークをもつ特徴的な光吸収帯を示す。このピークはいろいろな粒径の微粒子からの寄与を含んでいるためこの光吸収帯を小さいエネルギー幅で強く励起するならば特定の粒径による吸収ピークに対するホールバーニングに類...

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Material Type: 文書・図像類
Title: 電子線照射したイオン結晶における金属超微粒子の選択的強励起効果
Author/Editor: 稲部, 勝幸
Inabe, Katsuyuki
Author Heading: 稲部, 勝幸
Inabe, Katsuyuki
Publication, Distribution, etc.: 金沢大学工学部
Publication Date: 1993-03
Publication Date (W3CDTF): 1993-03
Alternative Title: Laser-excitation effect on optical absorption band due to metal-clusters in ionic crystal after electron irradiation
Periodical title: 平成4(1992)年度科学研究費補助金一般研究(C) 研究成果報告書 = 1992 Fiscal Year Final Research Report
No. or year of volume/issue: 1991-1992
Volume: 1991-1992
Pages: 4p.-
Text Language Code: jpn
Subject Heading: 電子線照射
金属超微粒子
イオン結晶
光吸収スペクトル
レーザー光励起
非線形効果
ELECTRON IRRADIATION
METAL CLUSTER
IONIC CRYSTAL
OPTICAL ABSORPTION
LASER EXCITATION
TIME RESOLVED METHOD
Target Audience: 一般
Note (General): 代表的なイオン結晶であるNaClに室温で電子線を照射して形成されるNa超微粒子は2.10eV付近にピークをもつ特徴的な光吸収帯を示す。このピークはいろいろな粒径の微粒子からの寄与を含んでいるためこの光吸収帯を小さいエネルギー幅で強く励起するならば特定の粒径による吸収ピークに対するホールバーニングに類似した効果が期待される。本研究はこれを追究することを目的として以下の研究計画に従って遂行されたものである。(1)NaCl単結晶に電子線を照射した後,熱処理によってNa金属相を形成する。(2)局在電子中心からNa金属相の形成にいたる過程を光吸収スペクトルの解析により追究する。(3)パルスレーザー励起による測光システムを構築する。(4)強励起による光吸収スペクトルの変化を追究する。項目1),2)については電子線照射(大阪大学・産業科学研究所のリニアックによるパルス電子線を利用)後の試料を適当な温度(350-520K)において熱処理し,Na超微粒子の形成に至る各ステップにおいて光吸収スペクトルを測定した。得られたスペクトルをFおよびその複合中心に分離解析した結果,F中心の複合体の中で4個のF中心が(111)面内に集合した(F_4)_1中心がNa超微粒子形成の核となっている可能性が高いこと,Na超微粒子による光吸収帯(C帯と呼ばれる)は従来1つのピークとされいてたが,その形成の初期においては2つのピークが存在することが明かとなった。項目3)については本研究期間の終盤になってようやく励起光源の不安定性が解決し,本格的なデータが得られるようになった。項目4)に従って,強励起光(562.000±0.001nm)とプローブ光を同時に)照射したときと,プローブ光のみのときとで光吸収スペクトルを比較した。その結果励起光強度を3.2kW/m^2から試料が破壊する直前の48kW/m^2まで変えた場合,励起光に対してプローブ光を遅らせた場合(約1-10nsの範囲),いずれの場合においても強励起による光吸収強度の変化(非線形効果)は観測されなかった。これよりNaCl中に形成されたNa超微粒子による光吸収帯については強励起による効果は得られないという結論に達した。この原因はまだ不明であり,今後の課題となった。本研究においてはさらに,熱処理をしないNaCl(電子線照射のままのNaClはF中心やその複合中心を含む)についても同様の実験を試みた。その結果,この場合は強励起による吸収係数の減少(非線形効果)が観測されている。
This work is mainly focussed on sodium clusters (colloids) formed in NaCl single crystal after intense electron pulse irradiation and subsequent heat treatment. The Na cluster in NaCl gives a characteristic optical absorption band peaking at 2.10eV, which is believed to be composed of a number of component due to clusters of various sizes. The purpose of this work is to examine the 2.10eV band after intense excitation with laserlight in order to get an information of the components of the band. The work has been carried out according to the following program:(1) Production of Na clusters in NaCl with electron irradiation and heat treatment.(2) Analysis of Na cluster formation through optical absorption measurement.(3) Setup of optical excitation system and spectrum measuring one.(4) Investigation of the 2.10eV band after laser excitation.As for terms (1) and (2), electron irradiation was carried out using a LINAC at ISIR, Osaka university and optical absorption spectrum was measured at 100K after each treatment of the sample. Detailed analysis on the basis of Gaussian peak of each component of the spectrum has revealed new facts that the Na clusters may be formed from a complex of four F centers aggregation in a (111) plane (so called N_1 center), and the 2.10eV band is composed of two bands at the initial stage of the formation.As for terms (3) and (4), setup of intense excitation system was made with a Nd:YAG and DYE laser. Optical absorption spectrum was observed with time resolved method using a monochromator coupled with a CCD linear sensor. Measurements were carried out by changing the conditions; the exciting light intensity, the delay time from the excitation to the measurement, etc. The results were always negative. These results lead us to the conclusion that no effect of intense optical excition can be observed on the absorption band due to the Na clusters. This may indicate a remarkable result that the intense excitation effect on the absorption band due to the free electron is completely different from that to the localized ones, since saturation effect is observed with the same system for electron irradiated NaCl single crystal without heat treatment.
研究課題/領域番号:03650008, 研究期間(年度):1991-1992
出典：「電子線照射したイオン結晶における金属超微粒子の選択的強励起効果」研究成果報告書　課題番号03650008(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: 10.24517/00056690
Access Restrictions: 限定公開
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https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03650008/
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Data Provider (Database): 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
Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA