リチャード・R・フリーマン

リチャード・R・フリーマンはアメリカの物理学者、学者、研究者であった。ワシントン大学の物理学准教授^[1]、オハイオ州立大学の数理・物理科学の名誉教授、カリフォルニア大学デービス校のエドワード・テラー応用科学名誉教授であった^[2]。

フリーマンの研究は高エネルギー密度物理学に特化しています。彼は350以上の査読付き研究論文を執筆しており、リソグラフィーとレーザー加工の分野で6件の特許を保有しています。彼の大学院教科書「電磁放射」は2019年に出版されました。 ^[3]

フリーマンはアメリカ物理学会（APS）^[4]とアメリカ光学会の会員でした。

フリーマンは1967年にワシントン大学で物理学の学士号を取得しました。その後ハーバード大学に進み、1968年に物理学の修士号と博士号をそれぞれ取得し、1973年に博士号を取得しました。その後、1976年にマサチューセッツ工科大学で博士研究員として研究を修了しました。 ^[2]

フリーマンは博士研究員としての研究と並行して、1973年から1976年までMITで物理学の講師として教鞭を執った。1976年から1996年まではAT&Tベル研究所に所属し、技術スタッフの一員として、また電磁気現象研究、シリコンエレクトロニクス研究、先端リソグラフィー研究、戦略計画および事業部門の部門長として活躍した。^[5]

1996年、ローレンス・リバモア国立研究所のレーザープログラム副所長に任命された。1998年、フリーマンはローレンス・リバモア国立研究所を離れ、カリフォルニア大学デービス校に入学し、2003年まで工学応用科学部の学部長およびエドワード・テラー教授を務めた。その後、オハイオ州立大学に数学および物理科学の著名な教授として採用された。オハイオ州立大学在職中、2003年から2007年まで数学および物理科学学部の学部長を務め、^[6]高エネルギー密度研究グループの責任者およびSCARLETレーザー施設の初代所長を務めた。^[7]

2015年、フリーマンはワシントン大学の物理学准教授に任命され、オハイオ州立大学とカリフォルニア大学デービス校の名誉教授にも就任した。^[5]

フリーマンは、原子物理学、高エネルギー密度物理学、リソグラフィー、レーザー加工、電磁気学、半導体、レーザー物理学など、さまざまな分野に焦点を当てた研究を行ってきました。

フリーマンはアルカリ金属原子の高角運動量リュードベリ状態のエネルギーレベルの系統性に焦点を当て、量子欠陥モデルでそれを記述した。彼の研究は、コア電子の分極が量子欠陥の主な原因であることを示した。^[8]

彼は超短スケール長プラズマにおける光吸収を研究し、光沢のある界面でのS偏光とP偏光の吸収を計算した。彼は、短いレーザーパルスの吸収を強度の関数としてモデル化するさまざまな方法を説明した。^[9]

フリーマンは、セルコードの大規模プラズマから逃げる電子のエネルギースペクトルの数値シミュレーションを行い、電子分光計で記録されたシミュレーションエネルギースペクトルとターゲット内で行われた計算に大きな違いがあることを発見しました。その後、彼は結果の違いの原因となるメカニズムを提示し、実験データから電子エネルギー分布を取得する際の制約の適用についても議論しました。^[10]

フリーマンは1990年代にリソグラフィーの研究を精力的に行いました。アライメントの安定性を向上させるシュワルツシルト結像光学系を発表し、プラズマ源と楕円体コンデンサーからの放射線を使用した軟X線投影結像を実証しました。^[11]シュワルツシルトカメラ、磁気浮上ウェーハステージ、プラズマ源を使用して、EUVリソグラフィーツールを発表し、カメラの収差を物理光学シミュレーションに組み込みました。フリーマンの研究により、5つの多層反射面のマッチングに成功しました。^[12]

フリーマンは、散乱角度制限投影電子ビームリソグラフィー（SCALPEL）の原理を利用して、概念実証投影電子ビームリソグラフィーシステムの設計を支援し、設計された技術を0.18マイクロメートル未満のフィーチャの製造に応用することを強調しました。^[13]

フリーマンは、原子が極めて強力なレーザー光にさらされたときの原子構造の変化を広範囲に研究し、極めて強力なレーザー光を照射された原子のフォイオン化収率が、低強度で得られたものと比較して大幅に変化することを説明する多数の論文を発表しました。^[14]

フリーマンは、シングルショットモードで動作する高エネルギー短パルスレーザーの焦点におけるピーク強度を測定するために、イオン化生成物の検出を伴う方法を開発した。^[15]彼は、粒子インセルとモンテカルロモデリングを組み合わせた研究を行い、超強力レーザーとタワー構造のターゲットとの相互作用中に発生する制動放射線を調査した。フリーマンは、ターゲットが電子の角度分布を狭め、より高いエネルギーを生成することを発見した。^[16]

彼は、1018 W/cm2のレーザーと水との相互作用から生じる後方伝播するMeV電子に関する論文を発表しました。フリーマンの研究によると、後方に伝播する高エネルギー電子が集束光学系と相互作用することで、実験で高エネルギーX線が生成されたことがわかりました。また、ナノ秒スケールのプリパルスを減らすことで高エネルギー放射線を抑制できることも実証しました。^[17]フリーマンはさらに、レーザーと物質の相互作用におけるターゲットの位置合わせを正確に行うための診断ツールも発表しました。^[18]

• 1981年 - アメリカ光学会会員
• 1982年 - アメリカ物理学会フェロー^[4]
• 2002年 - エドワード・テラー応用科学教授に任命

• ジェームズ・A・キング、グレゴリー・P・ラフィアティス共著：電磁放射（2019）ISBN  978-0198726500

• Ducas, TW, Littman, MG, Freeman, RR and Kleppner, D., 1975.「ナトリウムの高エネルギー状態のシュタルクイオン化」Physical Review Letters , 35(6), p. 366.
• Littman, MG, Zimmerman, ML, Ducas, TW, Freeman, RR and Kleppner, D., 1976.「弱電場から強電場におけるナトリウムのリュードベリ状態の構造」Physical Review Letters , 36(14), p. 788.
• Freeman, RRおよびKleppner, D., 1976.アルカリ原子の高角運動量状態におけるコア分極と量子欠陥。Physical Review A、14(5)、p.1614。
• Freeman, RR, Bucksbaum, PH, Milchberg, H., Darack, S., Guesic, M., 1987.「サブピコ秒レーザーパルスによる閾値以上のイオン化」、Physical Review Letters、59 (10) 1987年9月、p. 1092
• Bucksbaum, PH, Freeman, RR, Bashkansky, M. and McIlrath, TJ, 1987.閾値以上のイオン化におけるポンデロモーティブポテンシャルの役割。JOSA B、4(5)、pp.760–764。
• ブルームフィールド、LA、フリーマン、RR、ブラウン、WL、「質量分解Si-2-12（+）クラスターの光フラグメンテーション」フィジカルレビューレター54（20）、p2246
• Milchberg, HM, Freeman, RR, Davey, Sc., More, RM、「室温から 106K までの単純金属の抵抗率」Physical Review Letters 61(20)、p 2364

• Kramer Akli、Philip Bucksbaum、Mike Campbell、Howard Milchberg。Richard R. Freeman、1944–2024 // Optics & Photonics News、2024年11月、54ページ。
• 追悼: リチャード・ライリング・フリーマン、1944-2024 // Optica