| 研究課題/領域番号 |
19K03701
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
南 康夫 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (60578368)
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| 研究分担者 |
末元 徹 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 客員研究員 (50134052)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | テラヘルツ / 超高速現象 / イオン伝導体 / 光物性物理学 / 高強度テラヘルツ / テラヘルツ波 / 固体電解質 / 高強度テラヘルツ波 / 固体アイオニクス / 超高速物理学 / テラヘルツ科学 / 超イオン伝導体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、テラヘルツ波により超イオン伝導体内のイオン（可動イオン）をポテンシャルから脱出させ、サブピコ秒という短い時間内に動かす。このとき、可動イオンのポテンシャル内での振動状態が変化し、イオンがポテンシャルを脱出し伝導するとその振動現象は見えなくなる。この可動イオンのポテンシャルからの脱出・伝導を、その確固たる証拠としてスペクトル変化とマクロな電流検出により観測する。
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| 研究成果の概要 |
超イオン伝導体中では可動イオンがポテンシャル障壁によりトラップされており、電圧の印加によって可動イオンはポテンシャル障壁を乗り越えてホッピングしながら移動することが知られている。本研究では、室温で超イオン伝導体にピコ秒のテラヘルツ波パルスを照射して可動イオンを移動させ、直流電流を誘起する。そして、誘起された電流を直接的に電流計で計測し、可動イオンのピコ秒のダイナミクスを明らかにすることを目的とする。特に、室温でマクロな電流を誘起し、それを計測することができれば、イオンの運動を利用した超高速スイッチング素子の基礎を構築できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超イオン伝導体中の可動イオンを高強度テラヘルツ波によって室温で超高速移動させ、マクロな電流として捉えることに成功した。そして、テラヘルツ波照射下での可動イオンのダイナミクスとシミュレーションによって明らかにした。特に、室温でマクロな電流を誘起し、それを実際に一般的な電流計で計測することができたことはミクロな現象とマクロな現象を、また、光学現象と電気磁気学現象をつなぐ研究となった。この研究により、イオンの運動を利用した超高速スイッチング素子の基礎を構築できる。
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