2006 Fiscal Year Annual Research Report
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18654052
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
武田 三男 信州大学, 理学部, 教授 (20115653)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩田 真 名古屋工業大学, 工学系研究科, 助教授 (40262886)
樋口 雅彦 信州大学, 理学部, 助教授 (10292202)
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| Keywords | メタマテリアル / テラヘルツ電磁波 / 負の屈折率 / フォトニック結晶 / 強誘電体 / テラヘルツ時間領域分光法 / フラクタル / H字フラクタル |
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| Research Abstract |
本研究では、極性ファノンをもつある種の強誘電体では、テラヘルツ領域においてその振動数の近傍において誘電率が0を切って負の値を示すことに着目した。特に誘電率が0に極めて近い振動数を持つ電磁波をこの強誘電体内部で発生させると外部に放射される電磁波は境界面にほとんど垂直に放射される。一般の極性フォノンは中赤外より短い波長(高い振動数)領域にあり誘電率が負となることは実際には極めて稀である。ところが、幾つかの強誘電体の強誘電相転移に関与するソフトフォノンでは、テラヘルツ領域において実際に誘電率が負となる。本研究はこの誘電率が極めて0に近いもしくは負となる領域における物質中の電磁波伝播特性を理論的に解明しかつテラヘルツ電磁波の制御を実証することを目的とする。
本年度では、以下の研究成果を得た。
(1)フラックス法及びイメージ炉による強誘電体単結晶の育成と試料作製
現有の単結晶育成装置により、強誘電体単結晶(Bi_4Ti_3O_<12>)を育成した。Bi_4Ti_3O_<12>及び既に育成していた強誘電体Li_2Ge_7O_<15>の平行平板試料を作製した。
(2)フォノン・ポラリトン分散関係及び複素誘電関数の決定
現有のテラヘルツ時間領域分光システム(THz-TDS)を用いBi_4Ti_3O_<12>及びLi_2Ge_7O_<15>平行平板試料の透過スペクトルを測定し、フォノン・ポラリトン分散関係及び複素誘電関数を決定した。
(3)強誘電体ホールアレイの作製とTHz透過特性の測定
超音波加工により、厚さ0.5mmのLi_2Ge_7O_<15>平行平板試料に直径0.2mmの穴を正方格子状に20×20個開けて強誘電体ホールアレイを作製した。THz-TDSにより、透過スペクトルを測定し、振動数5cm-1のソフトフォノンモードと50cm-1の極性フォノンモードの様子を考察中である。
(4)H字型フラクタルの作製とTHz透過特性の測定
高抵抗シリコン基板にH字型自己相似パターンを金蒸着し、H字型フラクタル試料を作製した。THz-TDSにより透過スペクトルを測定し、共鳴モードのステージ数、線幅、角度依存性を調べた。
(5)電子バンド理論により、負の透磁率を持つ可能性をある物質の物性パラメーターを探索中である。
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Research Products
(14 results)
