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ナノスケール・ダイナミクスの超高速シングルショット回折イメージング

Nature Photonics 2, 7 doi: 10.1038/nphoton.2008.128

<p>フェムト秒～ピコ秒の時間スケールにおける物質のナノスケールの過渡ダイナミクスは、クラック形成、相分離、核形成、液体状態や生体関連環境の急変動といった凝縮相ダイナミクスの研究において非常に興味深い。シングルショットで画像を取得する能力は、非反復挙動のメカニズムを研究する鍵であり、これらの課題の多くにおいて非常に重要な機能である。我々は、フェムト秒X線自由電子レーザーパルスを用いたコヒーレント回折イメージングを利用して、固体が超高速時間スケールで変化する際の時系列スナップショットを記録した。Si<SUB>3</SUB>N<SUB>4</SUB>の窓にインプリントされた人工構造体が可視光レーザーで励起され、レーザーアブレーションを起こすところを空間分解能50 nm、時間分解能10 psで画像化した。利用可能な最も短い自由電子レーザー波長と実証された同期方法を用いれば、この技術を、数ナノメートルの空間分解能と数十フェムト秒の時間分解能にまで拡張できる可能性がある。今回の実験は、メゾスコピック・ダイナミクスにおける新方式の時間分解実験を可能にするものである。</p>
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