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単一ナノ構造テラヘルツ科学の創成

研究課題

研究課題/領域番号 17K19026
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 ナノマイクロ科学およびその関連分野
研究機関東京工業大学

研究代表者

河野 行雄  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (90334250)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワードテラヘルツ
研究成果の概要

テラヘルツ(THz)帯の光子エネルギー(meV)は、様々な固体中電子や格子の励起エネルギー、高分子の振動や分子間相互作用に対応する重要な領域である。そのため、THz技術は、物質科学・生命科学の強力な計測ツールとなることが期待されている。ところが、光領域と電波領域に挟まれたTHz帯は、幅広い電磁波帯の中で他帯域に比べると発展が遅れており、特に可視光に比べて2,3桁波長が長いため(数百μmのスケール)、THz波計測によるナノセンシングの研究は未確立である。本研究では、THz波の局所集光並びに高感度信号読み出しを達成し、金属、半導体、高分子の詳細な物性解析が可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

電磁波の幅広い周波数帯の中で、テラヘルツ(THz)帯の計測技術は光領域と電波領域に挟まれているため、他帯域に比べて成熟していない。本研究から、THz波の波長よりも小さなナノスケール領域における分析が可能となり、様々な材料の詳細な観察・解析に適用できる。今後の物質・生体分析に向けて新たな応用可能性を示した点に意義がある。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 17件、 招待講演 16件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Continuously Frequency-Tuneable Plasmonic Structures for Terahertz Bio-sensing and Spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      X. Deng, L. Li, M. Enomoto, and Y. Kawano
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-019-39015-6

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Terahertz Plasmonics and Nano-Carbon Electronics for Nano-Micro Sensing and Imaging2018

    • 著者名/発表者名
      Xiangying Deng and Yukio Kawano
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 12 号: 1 ページ: 87-96

    • DOI

      10.20965/ijat.2018.p0087

    • NAID

      130007506003

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2018-01-05
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fermi-level-controlled semiconducting-separated carbon nanotube films for flexible terahertz imagers2018

    • 著者名/発表者名
      Daichi Suzuki, Yuki Ochiai, Yota Nakagawa, Yuki Kuwahara, Takeshi Saito, and Yukio Kawano
    • 雑誌名

      ACS Applied Nano Materials

      巻: 1 号: 6 ページ: 24-69

    • DOI

      10.1021/acsanm.8b00421

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Plasmon Polariton Graphene Mid-Infrared Photodetector with Multi-Frequency Resonance2018

    • 著者名/発表者名
      Xiangying Deng and Yukio Kawano
    • 雑誌名

      Journal of Nanophotonics

      巻: 12 号: 02 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1117/1.jnp.12.026017

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ge-Core/a-Si-Shell Nanowire-Based Field-Effect Transistor for Sensitive Terahertz Detection2018

    • 著者名/発表者名
      Xiangying Deng, Marolop Simanullang and Yukio Kawano
    • 雑誌名

      Photonics

      巻: 5 号: 2 ページ: 13-13

    • DOI

      10.3390/photonics5020013

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Strain-induced photo-thermoelectric terahertz detection2018

    • 著者名/発表者名
      Hasan Ahmad, Daichi Suzuki, and Yukio Kawano
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 8 号: 11

    • DOI

      10.1063/1.5055273

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Near-Field Infrared Investigations of an Arm-Terminated Spiral Structure with Bow-tie Probe2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Okamoto, Toshio Sugaya, Naoki Fujimura, Kou Ishikawa, and Yukio Kawano
    • 雑誌名

      Journal of Physics Communications

      巻: 2 号: 10 ページ: 105004-105004

    • DOI

      10.1088/2399-6528/aadec3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] テラヘルツ化学の勃興ー異分野への架け橋とその魅力ー2018

    • 著者名/発表者名
      河野 行雄
    • 雑誌名

      現代化学(東京化学同人)

      巻: 7月号 ページ: 47-52

    • NAID

      40021617243

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] テラヘルツ帯プラズモニック構造体とフレキシブル撮像素子2018

    • 著者名/発表者名
      河野 行雄,菅谷 俊夫
    • 雑誌名

      次世代センサ

      巻: 28 ページ: 2-5

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] テラヘルツ帯電磁波を活用した医薬品・有機膜の非破壊非接触品質分析2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 大地、河野 行雄
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 66 号: 12 ページ: 893-899

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.66.893

    • NAID

      130006307186

    • ISSN
      0525-1931
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Silicon-immersed terahertz plasmonic structures2017

    • 著者名/発表者名
      T. Iguchi, T. Sugaya, and Y. Kawano
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 110 号: 15

    • DOI

      10.1063/1.4980018

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ナノカーボン材料による折れ曲がるテラヘルツ帯カメラ~フレキシブル・ウェアラブル分光画像検査への応用~2019

    • 著者名/発表者名
      河野 行雄
    • 学会等名
      NBCIテクノロジー委員会 ナノカーボンWG講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノカーボン材料によるテラヘルツ帯分光画像計測-産業・医療における新規非破壊・非侵襲モニタリング-2019

    • 著者名/発表者名
      河野 行雄
    • 学会等名
      第2回Kyudai global Open Innovation Network Engineミーティング
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノカーボン材料によるフレキシブル・ウェアラブルテラヘルツ帯カメラとマルチビュー画像検査技術2019

    • 著者名/発表者名
      河野 行雄
    • 学会等名
      第14回ナノカーボン先端技術交流会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Visualization of Plasmons in Zero-Dimensional Graphene with Near-Field Infrared Microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Okamoto
    • 学会等名
      IRMMW-THz2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanoscale Observation of Real-Space MidInfrared Field Distribution in a Stamp-Type Plasmonic Structure2018

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Yuasa
    • 学会等名
      IRMMW-THz2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3次元曲面グラフェン上ディラック電子におけるトポロジー効果2018

    • 著者名/発表者名
      岡本 拓也
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 走査型近接場光顕微鏡による0次元グラフェンプラズモンのナノスケール赤外分光2018

    • 著者名/発表者名
      佐々川 昂
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 表面プラズモン利用による加熱発振型中赤外光源の開発2018

    • 著者名/発表者名
      橋本 将太
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 転写法による中赤外帯プラズモニック構造の作製及び表 面光電界分布のナノスケールイメージング2018

    • 著者名/発表者名
      湯浅 遼一
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Photothermoelectric Terahertz Detection with p-n Junction Nanoporous Graphene2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Okamoto
    • 学会等名
      Graphene 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermoelectric Device Design of Carbon Nanotube Terahertz Imagers for Sensitivity Enhancement2018

    • 著者名/発表者名
      Li, Kou
    • 学会等名
      NT18(19th International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-dimensional Materials)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Carbon Nanotube Film Flexible Terahertz Detectors on Polymer Films with Series Electrodes for Sensitivity Enhancement2018

    • 著者名/発表者名
      Kou Li
    • 学会等名
      7th International Workshop on Nanocarbon Photonics and Optoelectronics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 固浸法を用いたテラヘルツ帯スパイラルブルズアイ構造体2018

    • 著者名/発表者名
      菅谷 俊夫
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Three-Dimensional Spatial-Topology Effects, Magnetoresistance in Three-Dimensional Porous Graphene2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Okamoto
    • 学会等名
      The 10th annual Recent Progress in Graphene and Two-dimensional Materials Research Conference (RPGR2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] テラヘルツ帯フレキシブルカメラと超回折限界分光イメージャー:カーボンナノチューブ・グラフェンとプラズモニクスの応用2018

    • 著者名/発表者名
      河野 行雄
    • 学会等名
      第52 回センサ&アクチュエータ技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nano-Carbon Flexible Photonics and Plasmonics for Terahertz Imaging and Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Yukio Kawano
    • 学会等名
      PIERS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Terahertz Imagers and Spectrometers with Nanostructured Semiconductors and Carbon Materials2018

    • 著者名/発表者名
      Yukio Kawano
    • 学会等名
      International Symposium on Micro/nan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nano-carbon terahertz imagers:Multi-view and super-resolution measurements and their applications to materials and biological non-destructive analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Yukio Kawano
    • 学会等名
      55th Fullerenes-Nanotubes-Graphene General Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Carbon nanotube omnidirectional terahertz cameras2018

    • 著者名/発表者名
      Yukio Kawano
    • 学会等名
      7th Russia-Japan-USA-Europe Symposium on Fundamental & Applied Problems of Terahertz Devices & Technologies & 4th TERAMIR International Laboratory Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ナノカーボン材料並びにプラズモニック構造によるテラヘルツ帯撮像素子-マルチビュー計測と超解像計測-2018

    • 著者名/発表者名
      河野 行雄
    • 学会等名
      電子情報通信学会テラヘルツ応用システム研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multi-View Terahertz Inspection with Carbon Nanotube”, International Conference on Electronic Materials and Nanotechnology for Green Environment (ENGE 2018)2018

    • 著者名/発表者名
      Yukio Kawano
    • 学会等名
      International Conference on Electronic Materials and Nanotechnology for Green Environment (ENGE 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] テラヘルツ物質・バイオ分析:ナノカーボン材料・プラズモニクスの応用2018

    • 著者名/発表者名
      河野 行雄
    • 学会等名
      第15回プラズモニック化学研究会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノカーボン材料によるテラヘルツデバイス・計測:物質・バイオ分析への応用2018

    • 著者名/発表者名
      河野 行雄
    • 学会等名
      第37回電子材料シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カーボンナノチューブ・グラフェンによる新規テラヘルツ帯イメージャー-マルチビュー計測と超解像計測-2018

    • 著者名/発表者名
      河野 行雄
    • 学会等名
      『グラフェニクスのための高感度センサ・テラヘルツ光発光素子の開発』講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Response of Localized Carriers to Terahertz Radiation in a Carbon Nanotube Film2018

    • 著者名/発表者名
      T. Okamoto
    • 学会等名
      54rd Fullerenes-Nanotubes-Graphene Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Terahertz Photon Detectors2017

    • 著者名/発表者名
      Yukio Kawano
    • 学会等名
      Light-driven Nuclear-Particle physics and Cosmology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] テラヘルツイメージングによる新規非破壊検査と品質管理2017

    • 著者名/発表者名
      河野行雄
    • 学会等名
      第77回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spiral Bull’s Eye Structure for Multi-frequency High-transmission Plasmonic Antenna2017

    • 著者名/発表者名
      Xiangying Deng
    • 学会等名
      5th Advanced Electromagnetics Symposium, (2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 誘電体によるテラヘルツ帯プラズモニックアンテナの共振周波数制御2017

    • 著者名/発表者名
      菅谷俊夫
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Resonant Frequency Tuning and Transmission Enhancement of Terahertz Plasmonic Antenna by Dielectric Engineering2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sugaya
    • 学会等名
      42nd International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical Control of Weak Localization in Nanoporous Graphene2017

    • 著者名/発表者名
      岡本拓也
    • 学会等名
      53rd Fullerenes-Nanotubes-Graphene Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 近接場赤外光顕微鏡を用いたナノ多孔質グラフェンにおける熱局在の観測2017

    • 著者名/発表者名
      岡本拓也
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Analyzing Nanoscale Optical and Thermal Properties in Nanoporous Graphene by Near-Field Infrared Microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      T. Okamoto
    • 学会等名
      42nd International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Sensors for Diagnostics and Monitoring2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawano
    • 出版者
      CRC Press, Taylor & Francis Group
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Sensors for Diagnostics and Monitoring2018

    • 著者名/発表者名
      Yukio Kawano
    • 出版者
      Taylor & Francis Group
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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