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コヒーレント縦光学フォノン-プラズモン結合モードによる周波数可変テラヘルツ波発生

研究課題

研究課題/領域番号 15K13341
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 応用物性
研究機関大阪市立大学

研究代表者

中山 正昭  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (30172480)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードコヒーレント縦光学フォノン-プラズモン結合モード / テラヘルツ電磁波 / 時間分解テラヘルツ分光法 / テラヘルツ周波数可変性 / GaAsエピタキシャル構造 / コヒーレント縦光学フォノン / 半導体エピタキシャル構造 / アンドープGaAs/n型GaAs
研究成果の概要

ノンドープGaAs/n型(p型)GaAsエピタキシャル構造を試料として、時間分解テラヘルツ(THz)分光法を用いてTHz電磁波の系統的な測定を行った。時間領域信号のフーリエ変換から、周波数が顕著な励起強度依存性を示す2つのTHzバンドを見出した。縦光学フォノン-プラズモン結合(LOPC)モードの周波数のキャリア濃度依存性に関する理論に基づいて解析を行い、上記の2つのTHzバンドがコヒーレントLOPCモードの上下分枝であること、及び、ノンドープGaAs層での光生成電子濃度によって周波数が決定されることを明らかにした。即ち、コヒーレントLOPCモードからの周波数可変THz電磁波発生を実証した。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Longitudinal optical phonon-plasmon coupled mode in undoped GaAs/n-type GaAs epitaxial structures observed by Raman scattering and terahertz time-domain spectroscopic measurements: Difference in observed modes and initial polarization effects2017

    • 著者名/発表者名
      Hideo Takeuchi, Takahiro Sumioka, and Masaaki Nakayama
    • 雑誌名

      IEEE Trans. THz Sci. Technol.

      巻: 7 号: 2 ページ: 124-130

    • DOI

      10.1109/tthz.2017.2650220

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Unique characteristics of nonequilibrium carrier transport dynamics in an undoped GaAs/n-type GaAs epitaxial structure2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Hasegawa and Masaaki Nakayama
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 9 号: 7 ページ: 071001-071001

    • DOI

      10.7567/apex.9.071001

    • NAID

      210000137958

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] i-GaAs/n-GaAsエピタキシャル構造におけるコヒーレントLOフォノン-プラズモン結合モードからのテラヘルツ電磁波放射の減衰過程2017

    • 著者名/発表者名
      住岡隆裕、竹内日出雄、中山正昭
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] i-GaAs/n-GaAsエピタキシャル構造におけるコヒーレントLOフォノン-プラズモン結合モードからのテラヘルツ電磁波放射の減衰ダイナミクス2016

    • 著者名/発表者名
      住岡隆裕、竹内日出雄、中山正昭
    • 学会等名
      第27回光物性研究会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] i-GaAs/n-GaAsとi-GaAs/p-GaAsエピタキシャル構造におけるテラヘルツ電磁波放射特性の対比2016

    • 著者名/発表者名
      住岡隆裕、竹内日出雄、中山正昭
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Appearance of coherent LO phonons during the decay of LO-phonon-plasmon coupled mode in an undoped GaAs/n-type GaAs epitaxial structure2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Sumioka, Hideo Takeuchi, and Masaaki Nakayama
    • 学会等名
      19th International Conference on Dynamical Processes in Excited States of Solids
    • 発表場所
      Chimie ParisTech (Paris, France)
    • 年月日
      2016-07-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] i-GaAs/n-GaAsエピタキシャル構造におけるコヒーレントLOフォノン プラズモン結合モードからのテラヘルツ電磁波発生ダイナミクスII2016

    • 著者名/発表者名
      住岡隆裕、竹内日出雄、中山正昭
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] i-GaAs/n-GaAsエピタキシャル構造におけるコヒーレントLOフォノン-プラズモン結合モードからのテラヘルツ電磁波発生ダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      住岡隆裕、竹内日出雄、中山正昭
    • 学会等名
      第26回光物性研究会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] i-GaAs/n-GaAsエピタキシャル構造におけるコヒーレントLOフォノン-プラズモン結合モードからのテラヘルツ電磁波発生ダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      住岡隆裕、竹内日出雄、中山正昭
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamical properties of terahertz radiation from coherent longitudinal optical phonon-plasmon coupled modes in an undoped GaAs/n-type GaAs epitaxial structure2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Sumioka, Hideo Takeuchi, and Masaaki Nakayama
    • 学会等名
      40th International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves
    • 発表場所
      The China University of Hong Kong (Hong Kong, China)
    • 年月日
      2015-08-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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