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固体水素のコヒーレントラマン分光

研究報告コード R000000743
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 高柳 進
  • 是枝 聡肇
  • 鈴木 勝
  • 白田 耕蔵
  • 斉官 清四郎
研究者所属機関
  • 電気通信大学量子・物質工学科
  • 電気通信大学量子・物質工学科
  • 電気通信大学量子・物質工学科
  • 電気通信大学電気通信学部
  • 東北大学理学部
研究機関
  • 電気通信大学量子・物質工学科
  • 東北大学理学部
報告名称 固体水素のコヒーレントラマン分光
報告概要 固体水素は,気相と同様な高分解能分光が可能であり,分子間多体相互作用の研究に適した物質である。また,固体水素の非線形光学媒質としての応用には巨大なラマンコヒーレンスの発生が不可欠であるが,これには線幅が狭いことが本質的に重要である。本研究では,固体水素の基底状態から純振動励起状態へのラマン遷移,即ちQ1(0)ラマンスペクトルを分子数密度一定で定量した。高純度で均一性の高い固体パラ水素結晶を液相加圧成長法により作成し,測定にはラマン損失分光装置を用いた。
1)測定の結果,最低到達温度5.7Kにおいて半値半幅~5.1MHz(図1)を得た。
2)全測定温度領域においてほぼローレンツスペクトルであった。温度変化に伴うスペクトル線のシフトと線幅(図2)は,それぞれ指数関数的に増大した。解析した結果,ラマン線幅の起因は音響フオノンを介した分子振動の純位相緩和であると結論できる。これは,孤立分子の量子性と固体の高密度性をあわせ持つ固体水素に特徴的な結果といえる。
画像

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研究分野
  • 非線形光学
  • 無機化合物の赤外・Ramanスペクトル(分子)
  • 無機化合物の結晶成長
  • 低温物理一般
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「量子効果等の物理現象」研究代表者 白田 耕藏(電気通信大学)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 高柳 進,是枝 聡肇,鈴木 勝,白田 耕藏,斉官 清四郎. 固体水素のコヒーレントラマン分光. 戦略的基礎研究推進事業 量子効果等の物理現象 第4回シンポジウム予稿集,2000. p.181 - 181.

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