2015 Fiscal Year Annual Research Report
テラヘルツエバネッセント光のナノ空間制御と量子伝導研究への応用
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26286005
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
河野 行雄 東京工業大学, 量子ナノエレクトロニクス研究センター, 准教授 (90334250)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | テラヘルツ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、基礎学術分野から産業・医療に至る幅広い分野での活用が期待されているテラヘルツ電磁波のエバネッセント光をナノスケールで空間制御する新しい技術の開発を行う。さらにこのイメージング技術を基にした新たなナノ電子物性研究の開拓と実証を行う。テラヘルツ帯の光子エネルギー（meV）は、様々な固体中電子や格子の励起エネルギー、高分子の振動や分子間相互作用に対応する重要な領域である。テラヘルツ計測の物性研究応用は大変興味深いにもかかわらず、光源や検出器といった基本素子すら確立されていないため、テラヘルツ物性研究も発展途上である。本研究によるエバネッセント光制御技術から、これまで波長の長さゆえに困難であった、テラヘルツナノ画像計測による物性研究を目的とする。
昨年度に引き続き、シリコン構造に基づく近接場テラヘルツ増強効果を研究した。昨年度の素子作製の過程を見直し、より加工精度の高い素子の作製が可能となった。テラヘルツ時間分解計測から、プラズモン特有の時間ダイナミクスを観測した。また、プラズモニック構造ありとなしで比較して130万倍ものテラヘルツ電界増強を達成した。これはシリコンの高い誘電率に起因する強いテラヘルツ電界閉じ込めが起因していると考えられる。また、透過スペクトル測定から、共鳴周波数の高次（2次、3次）の応答も観測した。さらに、周波数が固定される従来の構造とは異なり、任意の周波数を設定できる新たな構造を提案した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
素子作製の過程を見直すことで、明確な検証実験が可能となった。結果的に、局所的なテラヘルツ電界増強が130万倍もの値に達することを見出した。これは大きな進展であり、次年度の研究へのスムーズな展開につながる。
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| Strategy for Future Research Activity |
要素技術はほぼ出揃ったため、素子の応用研究に注力しできるだけ多くの応用例を示していく。
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[Presentation] Mid-infrared Photoresponse of Highly-Aligned Carbon Nanotube Array2015
Author(s)
T. Iguchi, N. Fujimura, Yukio Kawano, S. Oda, X. He, Q. Zhang, W. Gao, and J. Kono
Organizer
Joint Symposium of 3rd International Symposium on Microwave/Terahertz Science and Applications (MTSA 2015) and 6th International Symposium on Terahertz Nanoscience (TeraNano 6)
Place of Presentation
Okinawa
Year and Date
2015-06-30 – 2015-07-04
Int'l Joint Research
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