2018 Fiscal Year Annual Research Report
Ultrafast terahertz switching in organic bistable material
Publicly Offered Research
| Project Area | Soft Crystals: Science and Photofunctions of Easy-Responsive Systems with Felxibility and Higher-Ordering |
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| Project/Area Number |
18H04515
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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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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | テラヘルツ / ソフトクリスタル / 液晶 / 相転移 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、有機双安定メモリをはじめとした、外場の刺激に敏感なソフトクリスタルを対象として、テラヘルツパルスによって超高速制御および超高速テラヘルツデバイスに関する研究を進める。有機材料と金属微粒子等を組み合わせた系において、テラヘルツ・光等の外場制御によるスイッチングを実施していく。
AIDCN (2-amino-4, 5-imidazoldicarbontrile)中にアルミニウムナノクラスタを挟んだ試料において、超高速伝導制御を試みている。AIDCNと金属Al蒸着装置の改造を行い、これまで単一のターゲットを蒸着する仕様であったが、装着できるターゲット・電源等をすべて複数化することにより、同時に複数の物質を特定のスピードで蒸着することができるようになった。現在は、有機材料と金属材料を共蒸着することによって、試料作成の最適化を図っており、以前より大きな伝導変化が得られている。
外部より印加する電場のみならず、磁場によって、偏光制御可能なテラヘルツ素子の開発を行った。磁性体薄膜Coに非磁性金属薄膜Ptを組み合わせ、さらには外部電場可能な液晶層を放射側に装着した。これにより外部の磁場によって、スピン流の流れを制御し、また電場により放射テラヘルツ波の位相遅延を制御することを可能にした。印加する磁場の向きや電場の大きさによって、直線偏光から円偏光に至るまで制御することが可能になった。スピン分光や偏極分子の分光など、テラヘルツ領域における偏光に基づいた精密分光の需要は高まっており、それらに適したコンパクトで強力な光源の開発に成功した。
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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
有機双安定メモリとして働く材料の探索および最適化など、順調に進んでいる。液晶をもちいたテラヘルツ偏光素子や光記録材料におけるテラヘルツ分光など、当初予定していた以上に多彩な展開が行われている。
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| Strategy for Future Research Activity |
有機材料や液晶等をはじめとしたソフトクリスタルを対象に、テラヘルツや光による超高速制御を試みる。また、ソフトクリスタルをもとにテラヘルツ制御デバイスの開発を試みる。テラヘルツ分光等によるソフトクリスタルの評価や、光パルス照射により発生するテラヘルツ波発生をモニターすることで、光記録材料等の評価への応用も試みる。新たなターゲットに対するテラヘルツ照射実験やテラヘルツ分光測定などを積極的に行い、多くの成果につながるようにしたい。
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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, 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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[Presentation] レーザーカオスにおけるモードの同時性2018
Author(s)
桑島史欣, MONA JARRAHI, SEMIH CAKMAKAYAPAN, 白尾 拓也, 岩尾 憲幸, 栗原 一嘉, 森川 治, 北原 英明, 古屋 岳, 和田健司, 中嶋 誠, 谷 正彦
Organizer
レーザー学会研究会「レーザーのカオス・ノイズダイナミクスとその応用」
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