2018 Fiscal Year Annual Research Report
Ultrafast control of conductive state by terahertz pulses
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16H03886
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中嶋 誠 大阪大学, レーザー科学研究所, 准教授 (40361662)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松井 龍之介 三重大学, 工学研究科, 准教授 (80452225)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | テラヘルツ / 相転移 / 超高速 / 伝導制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
フェムト秒パルスレーザー励起テラヘルツ波パルスによって、伝導状態を始めとする物質状態の超高速制御を実現することが本研究の目的である。特に高強度なテラヘルツパルス電場や磁場等により、物質状態をスイッチしたり改変したりすることを試みる。
金属ナノクラスタを有機材料に導入することで、非線形な電流電圧特性,双安定性が現れることを確認した。テラヘルツ波を照射できるように、試料表面に回折格子状の電極を設置し、この状態に、テラヘルツ波パルスを照射することで、金属ナノクラスタ近傍に増強されたテラヘルツ電場が発生し、それにより高抵抗状態・低抵抗状態間をスイッチすることが可能であることが明らかになった。また素子の作製条件を最適化することによって、伝導度の変化度の増大を得られた。本研究成果については、現在論文投稿中である。
FELによる高強度テラヘルツパルス照射により、アブレーションが生じること、および波長以下の微細周期構造(LIPSS:Light Induced Periodic Surface Structure)が生成されることを報告した。このことはテラヘルツ波パルスにより加工が可能であることを示唆するものであり、新たな応用例として興味深い。さらに入射するテラヘルツ波パルスに螺旋位相差板を用いて光渦を発生させることに成功した。テラヘルツ光渦により、アブレーションを誘起し、そのアブレーション痕が異なることを確認した。
高強度なテラヘルツ波パルスにより、伝導度を始めとする物質状態の超高速制御が可能であることを示す実験結果が得ることができた。今後もテラヘルツパルスによる状態制御・非線形光学効果の実行例は未だ限られており、それらの実施例を増やしていくとともに、その機構についても、明らかにしていきたい。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Visible Measurement of Terahertz Power Based on Capsulized Cholesteric Liquid Crystal Film2018
Author(s)
L. Wang, H. Qiu, T. N. K. Phan, K. Kato, B. Kang, K. Takano, Y. Q. Lu, L. Chen, P. Lv, K. Yu, W. Wei, B,. Jin, and M. Nakajima
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Journal Title
Applied Sciences
Volume: 8
Pages: 2580
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Terahertz Polarimetric Sensing For LinearEncoder2018
Author(s)
Kota Sadamoto, Wataru Tsujita, Yoshitsugu Sawa, Bingnan Wang, Rui Ma, Pu Wang, Koon Hoo Teo, Philip Orlik, Kosaku Kato, Makoto Nakajima
Organizer
43rd International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz 2018)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Terahertz Imaging Of Multi-Level Pseudo-Random Reflectance2018
Author(s)
Pu Wang, Haoyu Fu, Toshiaki Koike-Akino, Rui Ma, Bingnan Wang, Philip Orlik, Wataru Tsujita, Kota Sadamoto, Yoshitsugu Sawa, Kosaku Kato, Makoto Nakajima
Organizer
43rd International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz 2018)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Development Of Metamaterial Structures for THz Frequency Conversion Devices2018
Author(s)
Yusuke Akamine, Dmitry Bulgarevich, Koji Yamamoto, Takashi Furuya, Hideaki Kitahara,Jessica Afalla, Valynn Mag-usara, Keisuke Takano, Khoa Nhat Thanh Phan, Kosaku Kato, Makoto Nakajima, Masahiko Tani
Organizer
43rd International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz 2018)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Effects of delayed feedback rates on THz wave generation using laser chaos2018
Author(s)
Fumiyoshi Kuwashima, Takuya Shirao, Kazuyuki Iwao, Naoya Sakaue, Siori Gouda,Takurou Sirasaki, Masahiko Tani, Kazuyoshi Kurihara, Kohji Yamamoto,Osamu Morikawa, Hideaki Kitahara, Makoto Nakajima
Organizer
The 8th "Advanced Lasers and Photon Sources Conference" (ALPS 2018)
Int'l Joint Research
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[Presentation] テラヘルツ波の波長変換素子の開発2018
Author(s)
小野義泰，赤峰勇佑, Dmitry Bulgarevich, 山本 晃司, 古屋岳, 北原英明,Jessica Afalla, Valynn Mag-usara,Khoa Nhat Thanh Phan,加藤 康作, 高野恵介, 中嶋誠, 谷正彦
Organizer
日本物理学会北陸支部 定例学術講演会
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[Presentation] レーザーカオスを用いた高効率 THz-TDS2018
Author(s)
桑島 史欣, 白尾 拓也, 岩尾 憲幸, 坂上 直哉, 白崎 拓郎, 合田 汐里, 谷正彦, 栗原 一嘉, 山本 晃司, 森川 治, 北原 英明, 中嶋 誠
Organizer
第79回応用物理学会秋季学術講演会
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[Presentation] テラヘルツ光渦によるアブレーション生成2018
Author(s)
瀬川 定志, 上田 誠一郎, 清水 智貴, ファン タン ニャ コア, 加藤 康作, 宮本 克彦, 尾松 孝茂, 牧野 孝太郎, 富永 淳二, 中野 隆志, 磯山 悟朗, 吉村 政志, 中嶋 誠
Organizer
第79回応用物理学会秋季学術講演会
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