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指向性可変プラズモニック八木・宇田アンテナ

研究課題

研究課題/領域番号 16H03835
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 ナノ材料工学
研究機関兵庫県立大学 (2017-2018)
日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所 (2016)

研究代表者

鈴木 哲  兵庫県立大学, 高度産業科学技術研究所, 教授 (00393744)

研究分担者 関根 佳明  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 主任研究員 (70393783)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
キーワードグラフェン / プラズモン / テラヘルツ / 六方晶窒化ホウ素 / 指向性可変八木アンテナ / アンテナ / メタマテリアル / 特性可変アンテナ / イオンゲル
研究成果の概要

テラヘルツ帯プラズモン共振器として動作するリボンアレイを作製し、またプラズモンの共鳴周波数をイオンゲルゲートによって大きく制御することができた。同様に、相補的スプリットリング共振器を作製し、その共鳴周波数の変調に成功した。またグラフェンをパタン化する代わりにグラフェンに対してホールをドープする自己組織化単分子膜をパタニングした後CVDグラフェンを転写する方法も検討した。その結果キャリア濃度の濃淡の境目でプラズモンが反射され、それぞれのパタンに異なる周波数の共鳴プラズモンが発生することが明らかとなった。これらのプラズモン周波数のバックゲート電圧による制御も可能であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

グラフェンの電気的、光学的特性は電界効果(ゲート電圧の印加)により大きく変調することができる。我々はこれに着目し、グラフェンを用いた特性可変のテラヘルツ帯指向性アンテナやメタマテリアル応用を目指している。グラフェンパタン中に発生するプラズモンによるテラヘルツ光の吸収をゲート電圧で制御することができた。今後これらのデバイスの積層化により指向性を持たせたり指向性を制御することが可能になると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Plasmon confinement by carrier density modulation in graphene2018

    • 著者名/発表者名
      Tu Ngoc Han、Takamura Makoto、Ogawa Yui、Suzuki Satoru、Kumada Norio
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 11 ページ: 110307-110307

    • DOI

      10.7567/jjap.57.110307

    • NAID

      210000149747

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quasi-free-standing monolayer hexagonal boron nitride on Ni2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Satoru、Haruyama Yuichi、Niibe Masahito、Tokushima Takashi、Yamaguchi Akinobu、Utsumi Yuichi、Ito Atsushi、Kadowaki Ryo、Maruta Akane、Abukawa Tadashi
    • 雑誌名

      Materials Research Express

      巻: 6 号: 1 ページ: 016304-016304

    • DOI

      10.1088/2053-1591/aae5b4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Terahertz spectroscopy of graphene complementary split ring resonators with gate tenability2017

    • 著者名/発表者名
      Satoru Suzuki, Yoshiaki Sekine, Kazuhide Kumakura
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 56 号: 9 ページ: 095102-095102

    • DOI

      10.7567/jjap.56.095102

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Initial stage of h-BN growth in diffusion and precipitation method2017

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, Y. Ogawa, S. Wang, K. Kumakura
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 6S1 ページ: 06GE06-06GE06

    • DOI

      10.7567/jjap.56.06ge06

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Transmission, reflection, and absorption spectroscopy of graphene microribbons in the terahertz region2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Suzuki, Makoto Takamura, and Hideki Yamamoto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 6S1 ページ: 06GF08-06GF08

    • DOI

      10.7567/jjap.55.06gf08

    • NAID

      210000146618

    • 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] グラフェンを利用した絶縁体試料のX線吸収分光と光電子分光2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木 哲,春山 雄一
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 拡散・析出法により形成した単層h-BN/NiのXASとXES2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木哲、春山雄一、新部正人、徳島高、山口明啓、内海裕一、伊東篤志
    • 学会等名
      放射光学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Growth Process of Hexagonal Boron Nitride in the Diffusion and Precipitation Method Studied by X-ray Photoelectron Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Satoru Suzuki, Yuichi Haruyama
    • 学会等名
      14th Int. Conf. Atomically Controlled Surfaces and Interfaces (ACSIN14)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quasi-Free-Standing Monolayer Hexagonal Boron Nitride on Ni Studied by XAS, XES, and PEEM2018

    • 著者名/発表者名
      Satoru Suzuki, Yuichi Haruyama, Masahito Niibe, Takashi Tokushima, Akinobu Yamaguchi, Yuichi Utsumi, Atsushi Ito, Ryo Kadowaki, Akane Maruta, and Tadashi Abukawa
    • 学会等名
      International Workshop on Trends in Advanced Spectroscopy in Materials Science (TASPEC)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 拡散・析出法により形成したh-BN/NiのX線発光分光2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 哲,新部 正人,徳島 高,春山 雄一, 山口 明啓,内海 裕一,伊東 篤志
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 拡散・析出法により形成したh-BN/Niの軟X線吸収分光2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 哲,春山 雄一
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ni上の擬似的フリースタンディング単原子層h-BN2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 哲,新部 正人,徳島 高,春山 雄一, 山口 明啓,内海 裕一,伊東 篤志、門脇良、丸田茜、虻川匡史
    • 学会等名
      表面真空学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 拡散・析出法によりNi箔上に形成した単原子層h-BNの軟X線吸収分光2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木哲、春山雄一
    • 学会等名
      兵庫県立大学高度産業科学技術研究所先端技術セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 拡散・析出法により形成したh-BN/Niの軟X線吸収分光2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木哲、春山雄一
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 二次元材料の合成とプラズモニクス応用2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 哲
    • 学会等名
      炭素材料学会セミナー
    • 発表場所
      化学会館(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 拡散・析出法によるh-BN成長のその場光電子顕微鏡観察2017

    • 著者名/発表者名
      門脇 良, 丸田 茜, 虻川 匡司, 鈴木 哲
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] THz spectroscopy of graphene complementary split ring resonators2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Suzuki, Yoshiaki Sekine, Hideki Yamamoto
    • 学会等名
      17th International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-dimensional Materials
    • 発表場所
      Wien(オーストリア共和国)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Growth process of h-BN in diffusion and precipitation method2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Suzuki, Yui Ogawa, Shengnan Wang and Hideki Yamamoto
    • 学会等名
      17th International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-dimensional Materials
    • 発表場所
      Wien(オーストリア共和国)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Initial stage of h-BN growth in diffusion and precipitation method2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Suzuki, Yui Ogawa, Shengnan Wang and Kazuhide Kumakura
    • 学会等名
      29th International Microprocess and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      ANAクラウンプラザホテル(京都府京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] グラフェン分割リング共振器のゲートによる特性制御2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木 哲、関根 佳明、熊倉 一英
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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