平成26年度 岛津赏
数理物質系 重川 秀実
教职员等
受赏题目:光励起フェムト秒时间分解走査トンネル顕微镜技术の开拓
岛津科学技术振兴财団は,科学技术に関する研究开発の助成および振兴を図る目的で昭和55年に岛津製作所の拠出资金により设立され,平成24年4月に公益财団法人に移行しました。岛津赏は,主として科学计测の基础的な研究において,近年着しい成果をあげた功労者を表彰するものです。
年,ナノテクノロジーを利用して,次世代の新机能?超高速デバイスを创成?开発する试みが盛んです。しかし,构造の微细化が进むほど,微小领域の构造やキャリア(电子やホール)の高速な动的现象などを正确に理解し,作製?製造方法にフィードバックする必要があります。そのため,ナノメートル(1苍尘は10亿分の1尘)领域の超高速现象を构造と併せて観察?评価する计测技术が求められています。
1981年に発明された走査トンネル顕微镜法(厂罢惭)は,固体表面の原子の配列まで観察できる高い空间分解能を持つことから,上记计测技术の最有力候补でした。しかし,时间分解能は通常ミリ秒(1000分の1秒)程度が限界で,高速の现象を観察できませんでした。一方,光学の分野では,超短パルスレーザーを利用してフェムト秒(1000兆分の1秒)の超高速现象を観察できる光学的ポンプ?プローブ法(翱笔笔法)が开発されました。しかし,この方法では,一般的に试料上のレーザー光が照射される领域の情报が平均化されてしまい,原子レベルの観察は不可能でした。そこで,厂罢惭の発明以来,これら2つの技术を融合し,时间と空间の両方で高い分解能を持つ计测技术の开発が进められてきましたが,様々な问题により,これまで実现できていませんでした。
重川秀実氏は,2000年顷より厂罢惭と翱笔笔法を组み合わせる研究に着手し,2010年には世界に先駆け,厂罢惭の空间分解能を保ちながら,フェムト秒の时间分解能を持つ顕微镜を完成しました。さらに顕微镜に电子スピンの情报を得る机能を追加し,2014年にはスピンのダイナミックスを実空间で観察することにも成功しました。本技术は,今后ナノデバイスやスピントロニクス分野の开発,ナノ物性の基础研究などで重要な役割を果たすことが期待されています。
上记の革新的な顕微镜技术を开拓した业绩は,科学计测およびその周辺の领域における基础研究において着しい成果を挙げたものとして高く评価されます。