| 研究課題/領域番号 |
13J03372
|
|---|
| 研究種目 |
特別研究員奨励費
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 国内 |
|---|
| 研究分野 |
物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)(実験)
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
五月女 真人 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2015年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2015年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
|
|---|
| キーワード | 非線形光学 / テラヘルツ波 / 強誘電体 / 分子性結晶 / 強誘電ドメイン / フェムト秒レーザー / 光整流効果 / テラヘルツ / 有機分子性結晶 / ラマン散乱 / フォノン / 非線形伝導 |
|---|
| 研究実績の概要 |
水素結合型有機強誘電体は、分子構造のみならず水素結合の次元性やその積層構造も様々であり、それらがTHz波の発生機構にも関与している可能性がある。本研究では、メチルベンゾイミダゾール (MBI)において、THz波発生を探索し、Ramanかつ赤外活性なフォノンに共鳴した周波数の狭帯域THz波が発生することを昨年度までに見出してきた。これは、THz波発生メカニズムが瞬間誘導Raman散乱過程(ISRS)であることを示唆する。さらに本年度は、本研究の過程で光整流効果によるTHz波発生が観測されたクロコン酸と同じ結晶対称性 (点群mm2)をもつ水素結合型有機強誘電体5,6-ジクロロ-2-メチルベンゾイミダゾール (DCMBI)におけるTHz波発生を探索し、発生機構を調べた。その結果、光整流効果によるシングルパルスに続いて周期1.0psのRaman,赤外活性なフォノンに共鳴した振動構造が観測され、ISRSを介したTHz波の発生が強く示唆された。
ISRSが顕在化した理由は、(1)分子性結晶に特有の分子間モードがTHz帯に存在する、(2)水素結合のHを中間に置く擬似的高対称相を持つこと、が挙げられる。ISRSメカニズムでの発生効率はモードの赤外モーメントやRamanテンソル値に比例するが、赤外活性が強すぎると結晶内で発生したTHz波は再吸収され、結晶外への放射効率は悪くなる。この点、水素結合型有機強誘電体は水素結合のHを中間に置く擬似的高対称相を持つため、赤外活性が弱くISRSによるTHz波発生が顕在化しやすい条件を満たしている可能性が高い。
さらに、本研究ではフェムト秒レーザー照射によるテラヘルツ電磁波における光整流効果と瞬間誘導Raman 散乱過程を定式化した。さらに、THz波の発生・伝播・検出すべてを考慮し電場波形をシミュレーションする技術を構築した。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
