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2008 Fiscal Year Annual Research Report

高分解能レーザーテラヘルツ放射顕微鏡の開発

Research Project

Project/Area Number 19360161
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

斗内 政吉  Osaka University, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (40207593)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村上 博成  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (30219901)
川山 巌  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 助教 (10332264)
Keywordsテラヘルツ / フェムト秒レーザー / 顕微鏡 / ガルバノメーター / 近接場 / 半導体 / 高温超伝導体 / 強相関電子材料
Research Abstract

平成20年度は現在までに構築しているLTEMのさらなる性能向上を目指し、実際の材料デバイスの観察に応用した。
LTEMの性能向上(空間分解能)
前年度までにビームエクスパンダーおよび固浸レンズを使うことにより、波長780nmのフェムト秒レーザー光源を使って、空間分解能としてそれぞれ1.2ミクロンおよび1.5ミクロンを達成している。
今年度は、この両者をシステム中に同時に組み込むことにより、0.5ミクロンのライン&スペース構造を有するテラヘルツ放射素子のLTEMイメージの観察に成功した。よって、本年度の目標としていた空間分解能1ミクロンを達成した。
また、高速イメージング用として、ガルバノレーザー走査システムを組み込んだ反射型LTEMシステムの構築を行った。
このシステムに用いたレーザーの波長は1058nmである。レーザービームのフォーカスにはテラヘルツレンズを使い、さらに固浸レンズとしてレーザーおよびテラヘルツに対して透過性のあるGaPを使ったものを作製し、組み込んだ(本成果については特許申請済み)。現在、このシステムを使うことにより、512*512ピクセルのLTEM画像取得時間を従来型の1時間程度から数秒程度まで短縮することに成功しており、また空間分解能も1ミクロン程度を達成している。
現在これらシステムを用いたLSIの故障評価実験を進めている。
材料・デバイスへの応用
構築したLTEMの応用として、マルチフェロイック材料の強誘電ドメイン観測ならびに、分極と関連したテラヘルツ放射特性に関する調査研究を行った。

  • Research Products

    (9 results)

All 2008

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Transmission-type laser THz emission microscope using a solid immersion lens2008

    • Author(s)
      S. Kim, H. Murakami, M. Tonouchi
    • Journal Title

      IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS 14

      Pages: 498-504

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of disorder and scaling of optical conductivity in NdO. 5CaO. 5-xBaxMnO3 (x=O and 0.02) thin films as observed by terahertz time-domain spectroscopy2008

    • Author(s)
      K. R. Mavani, M. Nagai, D. S. Rana, H. Yada, I. Kawayama, M. Tonouchi, K. Tanaka
    • Journal Title

      APPLIED PHYSICS LETTERS 93

      Pages: 132903

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Novel laser scanning THz emission microscope2008

    • Author(s)
      S.Kim, M.Yamashita, T.Matsumoto, H.Murakami, C.Otani,○ M.Tonouchi
    • Organizer
      EOS Annual Meeting 2008
    • Place of Presentation
      パリ・フランス
    • Year and Date
      2008-09-29
  • [Presentation] Probing ultrafast ferroelectric polarization dynamics in multiferroic BiFeO3 by terahertz emission spectroscopy2008

    • Author(s)
      D.S.Rana, I.Kawayama, M.R.Mavani, K. Takahashi, H.Murakami, M.Tonouchi
    • Organizer
      2008年日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2008-09-20
  • [Presentation] ガルバノメーターを用いたレーザー走査型テラヘルツ放射顕微鏡の開発2008

    • Author(s)
      金子大輔, 金鮮美, 山下将嗣, 松本徹, 村上博成, 大谷知行, 斗内政占
    • Organizer
      2008年秋季 第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      中部大学
    • Year and Date
      2008-09-04
  • [Presentation] レーザー走杏型テラヘルツイメージングシステムの開発2008

    • Author(s)
      水野将吏, 金鮮美, 川山巌, 村上博成, 斗内政吉
    • Organizer
      2008年秋季 第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      中部大学
    • Year and Date
      2008-09-04
  • [Presentation] Laser Terahertz Emission Microscopy Toward High-Resolution Imaging2008

    • Author(s)
      S.Kim, H.Murakami, M.Tonouchi
    • Organizer
      Conference on Lasers and Electro-Optics
    • Place of Presentation
      サンノゼ・米国
    • Year and Date
      2008-05-08
  • [Presentation] Terahertz emission from BiFeO_3 by mean of direct optical modulation of ferroelectric spontaneous polarization2008

    • Author(s)
      M.Tonouchi, D.S.Rana, K.Takahashi, K.R.Mavani, I.Kawayama, H.Murakami
    • Organizer
      International Workshop on Optical Terahertz Science and Technology 2009
    • Place of Presentation
      サンタバーバラ・米国
    • Year and Date
      2008-03-08
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 半導体検査装置および検査方法2008

    • Inventor(s)
      村上博成, 斗内政吉, 金鮮美, 山下将嗣, 大谷知行, 松本徹, 青木芳充
    • Industrial Property Rights Holder
      浜松ホトニクス
    • Industrial Property Number
      特願2008-223612
    • Filing Date
      2008-09-01

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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