発表のポイント熱線遮蔽フィルター材料である六方晶CsドープWO3(CWO)結晶は近赤外光を吸収する物質として知られている。用いた非弾性散乱電子の運動量依存性を計測したところ、CWOの結晶方位によって2つのプラズモン振動エネルギーが存在することが明らかになった。ある六方晶Cs0.33WO3(CWO)のキャリア電子による集団振動(プラズモン振動)が、結晶方向に依存して異なるエネルギーで振動していることを明らかにしました。熱線遮蔽フィルターは、CWO結晶のナノ粒子が分散した構造をしており、近赤外(NIR)領域の”熱い光”を遮蔽することから、室内の温度上昇を抑える光フィルターとして車や電車の窓に用いられています。熱い光を遮蔽する起源は、CWOナノ粒子中のキャリア電子によるプラズモン振動が、熱い光と相互作用することに起因します。一方で、これまでプラズモンを仮定した光吸収のシミュレーションは、実験で得た光吸収スペクトルと一致せず吸収メカニズムの詳細は明らかではありませんでした。CWO結晶は、六方晶という非等方的な結晶構造をしているため、キャリア電子によるプラズモンは結晶方向に依存して異なる振る舞いを示すことが予想されます。この異方性を確かめるため、佐藤らは透過型電子顕微鏡を使ってqEELS測定を行い、CWOのプラズモン振動の結晶方向依存性を調べました。その結果、CWOの結晶方向に依存して異なるエネルギーのプラズモン振動を計測することに成功しました。この結果は、CWOナノ粒子のプラズモン振動も同様に異方的性質を持つと考えられ、これら2つのプラズモン振動モードが高効率光遮蔽性能の起源であることを示唆しています。この光散乱メカニズムの理解は、さらなる高効率フィルター材料を開発するための指針となり、新しい光機能性を持つマテリアルデザインへ役立つと期待されています。本研究は、科研費(若手研究(B))および共同研究拠点・アライアンス研究拠点の助成を受けて行われました。physicsオンライン版に掲載されました。された電子の運動量方向とは逆向きにプラズモン振動を誘起する。本ホームページに関するお問い合わせは、www-admin@tagen.tohoku.ac.jpにお願いします。