− 49 −レーザプロセッシングレーザプロセッシングAF-2020213-B2一般研究開発助成AF-2020215-B2一般研究開発助成レーザーピーニングレーザーピーニング，レーザー加速，ベータトロンX線，フェムト秒X線パルスe-miura@aist.go.jp太陽電池，蛍光体，波長変換素子，光触媒レーザーアブレーション，有機無機ハイブリッドペロブスカイト，ナノ構造制御hamanaka@nitech.ac.jp国立研究開発法人 産業技術総合研究所 分析計測標準研究部門 放射線イメージング計測研究グループ 上級主任研究員名古屋工業大学 物理工学科 教授三浦 永祐濱中 泰レーザー駆動X線を用いたフェムト秒レーザー駆動衝撃波の超高速イメージング液中レーザアブレーション法による 2次元ハイブリッドペロブスカイト半導体ナノ構造の作製フェムト秒レーザーピーニングの加工物理を解明することを目的として、金属材料中に誘起されるレーザー駆動衝撃波挙動の観測を可能とするフェムト秒X線パルスを、レーザー加速（超短パルス高強度レーザーとプラズマの相互作用を利用した電子加速）で得られる高エネルギー電子線を利用して発生する研究に取り組んだ。ドライバーとなるフェムト秒チタンサファイアレーザー装置を高出力化し、最高エネルギーが100 MeVに達し、50 MeV以上のエネルギーを持つ電子が10^6 個の電子線を発生した。また、円偏光レーザーを用いたレーザー加速によって、磁性体材料の磁性の超高速挙動の観測を可能とする円偏光フェムト秒X線パルスが発生することを、シミュレーションによって示すことができた。本研究では、液中レーザーアブレーションを利用したハイブリッドペロブスカイト半導体の低次元構造のワンステップ合成法を開発した。ハイブリッドペロブスカイトは、次世代太陽電池の筆頭候補として注目される物質である。一方、この物質はハロゲン化鉛八面体の次元性によって光学特性を制御することができる。二次元ペロブスカイトは、ハロゲン化鉛の単層シートが積み重なった構造をとり、強い量子閉じ込め効果を発現し、紫外領域にバンドギャップを持ち青色発光を示す。本研究では、ペロブスカイト単結晶の液中レーザーアブレーションをアルキルアミンを添加した溶媒中で実施し、アルキルアミンとハロゲン化鉛シートが交互に積層した二次元ペロブスカイトを合成することに成功した。また、アルキルアミン種を交換してシートの間隔を1.3〜3.5nmの範囲で精密に制御した。今後は、ハロゲン化鉛シートの層厚制御を目標に研究を進める予定である。
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