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高周波帯近接場顕微鏡技術の開発とその応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15360181
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関富山大学 (2005)
東北大学 (2003-2004)

研究代表者

莅戸 立夫  富山大学, 工学部, 助教授 (00261149)

研究分担者 能勢 敏明  秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (00180745)
工藤 博幸  筑波大学, 電子・情報工学系, 助教授 (60221933)
水野 皓司  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (30005326)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2005年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2004年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
2003年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
キーワード走査型近接場顕微鏡 / スリット型プローブ / ミリ波 / テラヘルツ波 / 受動型近接場顕微鏡 / 高機能化 / 応用 / 高分解能化 / スリット型プロ-ブ
研究概要

通常の光学系,伝搬波を用いた画像化システムでは,画像分解能は用いる波の波長程度に制限されるが,走査型近接場顕微鏡(Scanning Near-Field Microscope)においてはこの限界以下の分解能,すなわち波長よりも十分小さい分解能で物体を観察,画像化することが可能である。本研究では,我々が提案し,現在主にミリ波帯で研究・開発を行っているスリット型プローブを用いた走査型近接場顕微鏡システムに関して,ミリ波帯からテラヘルツ波帯(周波数:30GHz〜数THz)までの高周波帯における新たな計測技術を開発し,その応用を探索することを目的とした。
ミリ波帯における研究開発の結果,システムの高機能化に関しては物体応答の電界異方性を画像化する技術を開発することに成功し,更に受動型近接場顕微鏡法における画像再構成原理の実験的検証にも成功した。システムの高感度化を実現するために共振型スリットプロープを提案し,プローブの設計・製作及び特性評価を実施した。その結果,共振型スリットプロープは,従来用いていたテーパー型スリットプローブと比較して10倍以上と極めて高感度で動作することを実験的に明らかにした。
テラヘルツ波帯においては,0.3THzで動作するテーパー型スリットプローブの最適化設計を実施し,本設計結果に基づいて,テラヘルツ波帯で動作するスリット型プローブを電気鋳造技術により製作し,特性評価を実施することに初めて成功した。
応用の探索に関しては,以上で開発した新たな計測技術を用いて,ミリ波帯において誘電体基板材料,液晶材料等の測定を実施し,本技術の有効性を実験的に確認することに成功している。ミリ波,テラヘルツ波帯電磁波の特徴,特異性を活かした新規応用の開拓,高分解能化を目指した検討が今後の課題であると考えている。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (18件) 図書 (2件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Millimeter-Wave Scanning Near-Field Anisotropy Microscopy2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nozokido(莅戸立夫)
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments 76巻・3号

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simple Determination Method of Refractive Indices and Loss Parameters for the Liquid Crystal Materials in the Millimeter-Wave Region2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nose (能勢敏明)
    • 雑誌名

      Applied Optics 44巻・7号

      ページ: 1150-1155

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High-Transmission Waveguide with a Small Radius of Curvature at a Bend Fabricated by Use of a Circular Photonic Crystal2005

    • 著者名/発表者名
      N.Horiuchi(堀内典明)
    • 雑誌名

      Optics Letters 30巻・9号

      ページ: 973-975

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simple Determination Method of Refractive Indices and Loss Parameters for the Liquid Crystal Materials in the Millimeter-Wave Region2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nose
    • 雑誌名

      Applied Optics vol.44, no.7

      ページ: 1150-1155

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Millimeter-Wave Scanning Near-Field Anisotropy Microscopy2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nozokido
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments vol.76, no.3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High-Transmission Waveguide with a Small Radius of Curvature at a Bend Fabricated by Use of a Circular Photonic Crystal2005

    • 著者名/発表者名
      N.Horiuchi
    • 雑誌名

      Optics Letters vol.30, no.9

      ページ: 973-975

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simple Determination Method of Refractive Indices and Loss Parameters for the Liquid Crystal Materials in the Millimeter-Wave Region2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nose(能勢敏明)
    • 雑誌名

      Applied Optics 44巻・7号

      ページ: 1150-1155

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Simple Determination Method of Refractive Indices and Loss Parameters For the Liquid Crystal Materials in the Millimeter-Wave Region2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nose(能勢敏明)
    • 雑誌名

      Applied Optics (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Millimeter-Wave Scanning Near-Field Anisotropy Microscopy2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nozokido(莅戸立夫)
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Isotropic Photonic Gaps in a Circular Photonic Crystal2004

    • 著者名/発表者名
      N.Horiuchi(堀内典明)
    • 雑誌名

      Optics Letters 29巻・10号

      ページ: 1084-1086

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A New Object Mounting Structure for Use in Millimeter-Wave Scanning Near-Field Microscopy2004

    • 著者名/発表者名
      T.Nozokido(莅戸立夫)
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express 1巻・6号

      ページ: 144-149

    • NAID

      130000088091

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Determination of the Insertion Loss and Refractive Index Anisotropy in the Nematic Liquid Crystal Materials Using a V-Band Transmission Cell2004

    • 著者名/発表者名
      T.Nose (能勢敏明)
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals 409巻

      ページ: 199-207

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Resonant Slit-Type Probe for Millimeter-Wave Scanning Near-Field Microscopy2004

    • 著者名/発表者名
      T.Nozokido(莅戸立夫)
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics E87-C巻・12号

      ページ: 2158-2163

    • NAID

      110003206180

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Isotropic Photonic Gaps in a Circular Photonic Crystal2004

    • 著者名/発表者名
      N.Horiuchi
    • 雑誌名

      Optics Letters vol.29, no.10

      ページ: 1084-1086

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A New Object Mounting Structure for Use in Millimeter-Wave Scanning Near-Field Microscopy2004

    • 著者名/発表者名
      T.Nozokido
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express vol.1, no.6

      ページ: 144-149

    • NAID

      130000088091

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Determination of the Insertion Loss and Refractive Index Anisotropy in the Nematic Liquid Crystal Materials Using a V-Band Transmission Cell2004

    • 著者名/発表者名
      T.Nose
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals vol.409

      ページ: 199-207

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Resonant Slit-Type Probe for Millimeter-Wave Scanning Near-Field Microscopy2004

    • 著者名/発表者名
      T.Nozokido
    • 雑誌名

      IEICE Trans.on Electronics vol.E87-C, no.12

      ページ: 2158-2163

    • NAID

      110003206180

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Determination of the Insertion Loss and Refractive Index Anisotropy in the Nematic Liquid Crystal Materials Using a V-Band Transmission Cell2004

    • 著者名/発表者名
      T.Nose(能勢敏明)
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals 409巻

      ページ: 199-207

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] テラヘルツ波の基礎と応用2005

    • 著者名/発表者名
      西澤潤一
    • 総ページ数
      353
    • 出版者
      工業調査会
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Foundations for Terahertz-Wave Engineering2005

    • 著者名/発表者名
      J.Nishizawa
    • 総ページ数
      353
    • 出版者
      Kogyo Chosakai Publishing Inc.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 莅戸立夫: "高周波帯走査型近接場顕微鏡技術"日本赤外線学会誌. 12巻・2号. 39-44 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kishigami(岸上明生): "Difference Spectra Measurement of Squid Rhodopsin in the Submillimeter Wave Region"Photochemical & Photobiological Science. 2巻. 1303-1306 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] R.Iibuchi(飯淵良平): "A Millimeter-Wave Scanning Near-Field Anisotopy Microscope Using a Metal Slit-Type Probe"Conf.Digest of the 11th International Conference on Terahertz Electronics(THz2003. 132 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nose(能勢敏明): "Refractive Index Determination of the Nematic Liquid Crystal Materials by Using a Simple Measurement System in the Millimeter Wave Region"Conf.Digest of the 11th International Conference on Terahertz Electronics(THz2003. 84 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nose(能勢敏明): "Determination of the Insertion Loss and Refractive Index Anisotropy in the Nematic Liquid Crystal Materials Using a V-Band Trans-mission Cell"Molecular Crystals and Liquid Crystals. (発表予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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