2016 Fiscal Year Research-status Report
コヒーレントに励起された複数の光近接場プローブを用いた結晶内分極構造の観察
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15K04621
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
東海林 篤 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (40392724)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 優 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (10371709)
石川 陽 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (10508807)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | トンネル電流 / 半導体 / 波長可変レーザー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は試料へ金属針プローブを近接させるためのフィードバック機構の製作及び動作確認と、波長610nmの波長可変レーザーの構築を行った。また、本研究の基本構想となる試料内部の励起子多重極分極をマクロな光学系で観察する研究も進めた。
フィードバック機構には市販のPID装置を採用しており、プローブと試料の間に流れるトンネル電流をフィードバック機構の回路へ理想的に結合するための回路設計と製作、動作確認を行った。これまでのところ完全にフィードバックがかかるところまでは達成しておらず、さらに時間をかけて構築していく必要がある。
波長610nmの半導体レーザー或いはゲインチップは現在市販されておらず、本研究では1220nmの半導体ゲインチップに外部共振器を構築することで1220nmの波長可変レーザーの構築、その第二高調波をとることで波長可変レーザー得る計画である。1220nmレーザー光を周期分極反転の非線形結晶へ導入することで610nmの波長可変レーザーとして動作することを確認した。現在出力は10マイクロワット程度が得られている。現在の電源の性能からこの程度が妥当と考えられる。今後より電流の得られる電源を使用する予定である。
試料内部に双極子ではない多重極分極が存在する場合にはマクロな光学系でその分極を観察するのは困難である。そこで空間モードを持った光を使うことで光と分極との間の空間モード整合をとり、観察する手法を新たに提案、実証した。得られた実験結果は理論でよく説明できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
トンネル電流の検出部とPID装置との結合部が上手く整合が取れていない。今後の実験をスムーズに進めるためには多少遅れても最適な接合を実現し、実験を進めて行く必要がある。もし困難である場合にはより汎用性のある装置へ切り替え、実験を進めて行く計画である。
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| Strategy for Future Research Activity |
PID装置によるフィードバック機構が完成次第、実際に近接観察機構を組み上げて試料の測定へ進めて行く計画である。組み上げた610nm波長可変レーザーの電源をより大出力の電源へ切り替え、光源の高出力化を実現。励起子に共鳴する光を試料に照射しつつ、２本のプローブによる試料内の分極構造を探っていく計画である。
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| Causes of Carryover |
プローブ近接のための機構が上手く動作しておらず、研究がやや遅れているため、レーザー電源を購入するのを遅らせているためである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
高出力のレーザー電源を購入および、研究成果を発表するための参加費と旅費に使用する計画である。
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