2 次元時間領域テラヘルツ分光法の開拓

• 研究課題/領域番号: 23655004
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 服部 利明 筑波大学, 数理物質系, 教授 (60202256)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 分子動力学 / テラヘルツ分光 / 2次元分光 / テラヘルツ / タンパク質 / 不均一分布 / 非線形結合 / テラヘルツ波 / 時間領域分光 / 不均一性 / フォトンエコー

研究概要

古典的振動子に対する 2 次元時間領域テラヘルツ分光の信号の表式化をおこない,様々な系に対して,2 次および 3 次の非線形光学過程それぞれについて,時間領域および周波数領域のスペクトルを計算した。高精度テラヘルツ分光測定装置を用いてタンパク質の線形なテラヘルツ分光測定をおこない,おもにその水和に関して幅広い情報を得た。高温超伝導体からのテラヘルツ波発生の機構解明のために,3 角形状の発生素子結晶を作製し,それにより広帯域の周波数可変性を実現した。

研究成果

• [雑誌論文] Study of coherent and continuous terahertz wave emission in equilateral triangular mesas of superconducting Bi2Sr2CaCu2O8+δintrinsic Josephson junctions (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari, H. Asai, M. Tsujimoto, T. Kashiwagi, T. Kitamura, T. Yamamoto, M. Sawamura, K. Ishida, M. Tachiki, R.A. Klemm, T. Hattori, and K. Kadowaki
  • 雑誌名: Physica C 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling the electromagnetic cavity mode contributions to the THz emission from triangular Bi2Sr2CaCu2O8+δmesas (2013)
  • 著者名/発表者名: R. A. Klemm, K. Delfanazari, M. Tsujimoto, T. Kashiwagi, T. Kitamura, T. Yamamoto, M. Sawamura, K. Ishida, T. Hattori, and K. Kadowaki
  • 雑誌名: Physica C 巻: (in press)
  • NAID: 120007136875
  • 査読あり
• [雑誌論文] THz Emission from a Triangular Mesa Structure of Bi-2212 IJJs (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari, M. Tsujimoto, T. Kashiwagi, R. Nakayama, T. Kitamura, S.Hagino, M. Sawamura, T. Hattori, T. Yamamoto, H.Minami, and K. Kadowaki
  • 雑誌名: J. Phys. Con. Ser 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tunable terahertz emission from the intrinsic Josephson junctions in acute isosceles triangular Bi2Sr2CaCu2O8+δ mesas (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari, H. Asai, M. Tsujimoto, T. Kashiwagi, T. Kitamura, T. Yamamoto, M. Sawamura, K. Ishida, C. Watanabe, S. Sekimoto, H. Minami, M. Tachiki, R. A. Klemm, T. Hattori, and K. Kadowaki
  • 雑誌名: Opt. Express 巻: 21 ページ: 2171-2184
  • 査読あり
• [雑誌論文] THz emission from a triangular mesa structure of Bi-2212 intrinsic Josephson junctions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari, M. Tsujimoto, T. Kashiwagi, T. Yamamoto, R. Nakayama, S. Hagino, T. Kitamura, M. Sawamura, T. Hattori, H. Minami, and K. Kadowaki
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser 巻: 400 ページ: 4-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Terahertz imaging system using high-Tc superconducting oscillation devices (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Tsujimoto, H.Minami, K.Delfanazari, M.Sawamura, R.Nakayama, T.Kitamura, T.Yamamoto, T.Kashiwagi, T.Hattori, K.Kadowaki
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 400 号: 12 ページ: 123111-123111
  • DOI: 10.1063/1.4729799
  • 査読あり
• [雑誌論文] THz emission from a triangular mesa structure of Bi-2212 intrinsic Josephson junctions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 400 号: 2 ページ: 22014-22014
  • DOI: 10.1088/1742-6596/400/2/022014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Terahertz imaging system using high-Tc superconducting oscillation devices (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Tsujimoto, H. Minami, K. Delfanazari, M. Sawamura, R. Nakayama, T. Kitamura, T. Yamamoto, T. Kashiwagi, T. Hattori, and K. Kadowaki
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 111 ページ: 4-4
  • NAID: 120007137273
  • URL: http://dx.doi.org/10.1063/1.4729799
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高強度テラヘルツ波パルスを用いた実時間イメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 服部利明
  • 雑誌名: オプトロニクス 巻: 2011 ページ: 102-106
• [学会発表] テラヘルツ分光を用いたポリエチレングリコール水溶液の水和観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 畑隆介,青木克仁,白木賢太郎,服部利明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-30
• [学会発表] THz-TDS でみたタンパク質水溶液中の水和水に対する塩の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青木克仁,田中智恵,畑隆介,白木賢太郎,服部利明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-30
• [学会発表] Powerful and Tunable Terahertz Radiation in Mesa Structures of Bi2212 Intrinsic Josephson Junctions (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari , M. Tsujimoto , T. Kashiwagi, H. Asai, T. Kitamura, M. Sawamura,K. Ishida,S. Sekimoto,C. Watanabe ,T. Yamamoto, H. Minami, M. Tachiki, R.A. Klemm,T. Hattori,and K. Kadowaki
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学 東広島キャンパス
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] Terahertz spectroscopy for hydration study (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Hattori
  • 学会等名: 2nd Annual Conference and EXPO of AnalytiX-2013
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 年月日: 2013-03-23
• [学会発表] High Temperature Superconducting Terahertz Emitters with Various Mesa Structures (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari, M. Tsujimoto, T. Kashiwagi, H. Asai, T. Kitamura, T. Yamamoto, M. Sawamura, K. Ishida, C. Watanabe, S. Sekimoto, H. Minami, M. Tachiki, T. Hattori, R. A. Klemm, and K. Kadowaki
  • 学会等名: APS March Meeting 2013
  • 発表場所: Baltimore, MD, USA
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] Terahertz spectroscopy for hydration study (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Hattori
  • 学会等名: AnalytiX-2013
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 招待講演
• [学会発表] Powerful and Tunable Terahertz Radiation in Mesa Structures of Bi2212 Intrinsic Josephson Junctions (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari
  • 学会等名: 日本物理学会 第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学，広島
• [学会発表] THz-TDSでみたタンパク質水溶液中の水和水に対する塩の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青木克仁
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 神奈川工科大，厚木
• [学会発表] テラヘルツ分光を用いたポリエチレングリコール水溶液の水和観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 畑隆介
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 神奈川工科大，厚木
• [学会発表] Broadly Tunable Terahertz Wave Radiation in Acute Isosceles Triangular Mesas of Superconducting Bi2Sr2CaCu2O8+δIntrinsic Josephson Junctions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari, M. Tsujimoto, T. Kashiwagi, H. Asai, T. Kitamura, M. Sawamura, K. Ishida, T. Yamamoto, M. Tachiki, R. A. Klemm, T. Hattori, and K. Kadowaki
  • 学会等名: International Symposium on Frontiers in THz Technology
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 2012-11-29
• [学会発表] THz-TDS によるタンパク質‐塩水溶液中での水和の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木克仁,田中智恵,高井英輔,白木賢太郎,服部利明
  • 学会等名: シンポジウム「テラヘルツ分光法の最先端 VI ～ここまできたテラヘルツ時間領域分光～」
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2012-10-26
• [学会発表] Broadband terahertz wave radiation in various geometries of mesa structures in superconducting Bi2Sr2CaCu2O8+δintrinsic Josephson junctions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari, M. Tsujimoto, T. Kashiwagi, H. Asai, T. Kitamura, M. Sawamura, K. Ishida, T. Yamamoto, M. Tachiki, R. A. Klemm, T. Hattori, and K. Kadowaki
  • 学会等名: シンポジウム「テラヘルツ分光法の最先端 VI ～ここまできたテラヘルツ時間領域分光～」
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2012-10-26
• [学会発表] PEG 水溶液のテラヘルツ分光 (2012)
  • 著者名/発表者名: 畑隆介,青木克仁,白木賢太郎,服部利明
  • 学会等名: シンポジウム「テラヘルツ分光法の最先端 VI ～ここまできたテラヘルツ時間領域分光～」
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2012-10-26
• [学会発表] Experimental and theoretical study of several geometries for THz waves radiation in intrinsic Josephson junctions Bi2Sr2CaCu2O8+δ (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari, H. Asai, M. Tsujimoto, T. Kashiwagi, T. Yamamoto, T. Kitamura, M. Sawamura, K. Ishida, H. Minami, R.A. Klemm, T. Hattori, and K. Kadowaki
  • 学会等名: 37th International Conference on Infrared, Milimeter, and Terahertz Wave
  • 発表場所: Wollongong, Australia
  • 年月日: 2012-09-28
• [学会発表] テラヘルツ時間領域分光法によるリゾチーム水溶液中の水和水の観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木克仁,吉川弘樹,白木賢太郎,服部利明
  • 学会等名: 第6回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] THz-TDS によるリゾチーム水溶液中の水和水の観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木克仁,吉川弘樹,白木賢太郎,服部利明
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 愛媛大学・松山大学
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] Tunable THz Waves Radiation from Various Shapes of Mesas in High Temperature Superconductor Bi2Sr2CaCu2O8+δIntrinsic Josephson Junctions; Designing of Mesa Arrays for Powerful THz Radiation (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari, H. Asai, M. Tsujimoto, T. Kashiwagi, T. Kitamura, M. Sawamura, K. Ishida, H. Minami, T. Yamamoto, R. A. Klemm, M. Tachiki, T. Hattori, and K. Kadowaki
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 愛媛大学・松山大学
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] 非線形光学によるテラヘルツ波の発生と検出 -基礎と応用ー (2012)
  • 著者名/発表者名: 服部利明
  • 学会等名: 応用物理学会テラヘルツ電磁波技術研究会
  • 発表場所: 浅間温泉 和泉荘(長野県松本)
  • 年月日: 2012-08-08
• [学会発表] Coherent and Continuous Terahertz Waves Emission from Various Shapes of Mesas in Intrinsic Josephson Junctions Bi_2Sr_2CaCu_2O_<β+δ>:Designing of Mesa Arrays (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari, M. Tsujimoto, T. Kashiwagi, H. Asai, T. Yamamoto, M. Sawamura, R. Nakayama, H. Minami, T. Kitamura, T. Hattori, K. Kadowaki, R. A. Klemm
  • 学会等名: International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity
  • 発表場所: Washington, DC, USA
  • 年月日: 2012-08-03
• [学会発表] Study of the various shapes of mesas for tunable, coherent and continuous terahertz waves emission in intrinsic Josephson junctions Bi2Sr2CaCu2O8+δ (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari, M. Tsujimoto, T. Kashiwagi, H. Asai, T. Yamamoto, M. Sawamura, T. Kitamura, R. Nakayama, K. Ishida, H. Minami, R. A. Klemm, T. Hattori, and K. Kadowaki
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Intrinsic Josephson Effects and Plasma Oscillations in High-Tc Superconductors
  • 発表場所: Cesme, Izmir, Turkey
  • 年月日: 2012-06-13
• [学会発表] THz wave radiation in triangular mesa structures of cuprate superconductor Bi-2212 intrinsic Josephson junctions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari , M. Tsujimoto , T. Kashiwagi, H. Asai, T. Yamamoto, M. Sawamura,T. Kitamura,R. Nakayama,K. Ishida ,H. Minami,T. Hattori, and K. Kadowaki
  • 学会等名: 日本物理学会 第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学 西宮上ケ原キャンパス
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] THz wave radiation from the triangular mesas in layered high-Tc superconductor Bi2Sr2CaCu2O8+δintrinsic Josephson junctions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari, M. Tsujimoto, T.Kashiwagi, H. Asai, T. Yamamoto, M. Sawamura, T. Kitamura, R. Nakayama, K. Ishida, H. Minami, T. Hattori, and K. Kadowaki
  • 学会等名: APS March Meeting 2012
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2012-03-02
• [学会発表] Study of the various shapes of mesas for tunable, coherent and continuous terahertz waves emission in intrinsic Josephson junctions Bi2Sr2CaCu2O8+δ (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari
  • 学会等名: PLASMA 2012
  • 発表場所: Izmir, Turkey
• [学会発表] Tunable, Coherent and Continuous Terahertz Waves Emission from Various Shapes of Mesas in Intrinsic Josephson Junctions Bi2Sr2CaCu2O8+δ: Designing of Mesa Arrays (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari
  • 学会等名: M2S 2012
  • 発表場所: Washington, DC, USA
• [学会発表] 非線形光学によるテラヘルツ波の発生と検出 －基礎と応用ー (2012)
  • 著者名/発表者名: 服部利明
  • 学会等名: 応用物理学会テラヘルツ電磁波技術研究会 若手サマースクール
  • 発表場所: 和泉荘（長野県松本市）
  • 招待講演
• [学会発表] THz-TDSによるリゾチーム水溶液中の水和水の観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木克仁
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 愛媛大学・松山大学，松山
• [学会発表] Tunable THz Waves Radiation from Various Shapes of Mesas in High Temperature Superconductor Bi2Sr2CaCu2O8+δ Intrinsic Josephson Junctions; Designing of Mesa Arrays for Powerful THz Radiation (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 愛媛大学・松山大学，松山
• [学会発表] テラヘルツ時間領域分光法によるリゾチーム水溶液中の水和水の観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木克仁
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 東京大学 本郷キャンパス，東京
• [学会発表] Experimental and theoretical study of several geometries for THz waves radiation in intrinsic Josephson junctions Bi2Sr2CaCu2O8+d (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari
  • 学会等名: IRMMW-THz 2012
  • 発表場所: Wollongong, Australia
• [学会発表] THz-TDSによるタンパク質‐塩水溶液中での水和の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木克仁
  • 学会等名: シンポジウム テラヘルツ分光法の最先端 VI
  • 発表場所: 筑波大学，つくば
• [学会発表] Broadband terahertz wave radiation in various geometries of mesa structures in superconducting Bi2Sr2CaCu2O8+d intrinsic Josephson junctions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari
  • 学会等名: シンポジウム テラヘルツ分光法の最先端 VI
  • 発表場所: 筑波大学，つくば
• [学会発表] PEG水溶液のテラヘルツ分光 (2012)
  • 著者名/発表者名: 畑隆介
  • 学会等名: シンポジウム テラヘルツ分光法の最先端 VI
  • 発表場所: 筑波大学，つくば
• [学会発表] Broadly Tunable Terahertz Wave Radiation in Acute Isosceles Triangular Mesas of Superconducting Bi2Sr2CaCu2O8+δ Intrinsic Josephson Junctions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari
  • 学会等名: FTT 2012
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] Terahetz radiation in various shapes of intrinsic Josephson junctios mesas in superconducting Bi2212 (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari
  • 学会等名: 25th International Symposium on Superconductivity
  • 発表場所: Funabori, Tokyo
• [学会発表] THz wave generation from the triangular mesas in layered high temperature superconductor Bi-2212 IJJs (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari, M. Tsujimoto, T.Kashiwagi, H. Asai, T. Yamamoto, M.Sawamura, T. Kitamura, R. Nakayama, K.Ishida, H. Minami, T. Hattori, and K.Kadowaki
  • 学会等名: 第19回渦糸物理国内会議
  • 発表場所: 物材機構,つくば
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] Terahertz wave emission from the triangular mesas in layered HTS Bi2Sr2CaCu2O8+δintrinsic Josephson junctions (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari, M. Tsujimoto, T.Kashiwagi, H. Asai, T. Yamamoto, M.Sawamura, T. Kitamura, R. Nakayama, H.Minami, T. Hattori, and K. Kadowaki
  • 学会等名: The 6th East Asia Symposium on Superconductor Electronics
  • 発表場所: Yamagata
  • 年月日: 2011-10-29
• [学会発表] Two-dimensional terahertz time-domain spectroscopy of classical oscillators (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hattori
  • 学会等名: 36th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves
  • 発表場所: Houston, Texas, USA
  • 年月日: 2011-10-07
• [学会発表] リゾチーム水溶液のテラヘルツ分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青木克仁,吉川弘樹,白木賢太郎,服部利明
  • 学会等名: シンポジウム「テラヘルツ分光法の最先端 V ～バイオテラヘルツ分光～」
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] 古典振動子模型による 2 次元テラヘルツ時間領域分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 服部利明
  • 学会等名: シンポジウム「テラヘルツ分光法の最先端 V ～バイオテラヘルツ分光～」
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] 金属針先端近傍のテラヘルツ近接場のイメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中大二朗,服部利明
  • 学会等名: シンポジウム「テラヘルツ分光法の最先端 V ～バイオテラヘルツ分光～」
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] テラヘルツ非線形 2 次元時間領域分光の古典論 (2011)
  • 著者名/発表者名: 服部利明
  • 学会等名: 日本物理学会 2011 年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] Study of the triangular geometry in mesa structures of Bi-2212 IJJs for THz emission (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari, M. Tsujimoto, T.Kashiwagi, T. Yamamoto, R. Nakayama, M.Sawamura, T. Kitamura, T. Hattori, H.Minami, and K. Kadowaki
  • 学会等名: 日本物理学会 2011 年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] テラヘルツイメージング入門 (2011)
  • 著者名/発表者名: 服部利明
  • 学会等名: 日本分光学会第47回夏期セミナー「テラヘルツ時間領域分光入門」
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] ボウタイ型アンテナによる広帯域テラヘルツ近接場の電場増強 (2011)
  • 著者名/発表者名: 桂佑輔,浅井栄大,門脇和男,服部利明
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] THz Emission from a Triangular Mesa Structure of Bi-2212 IJJs (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Delfanazari, M. Tsujimoto, T. Kashiwagi, R. Nakayama, T. Kitamura, Sh. Hagino, M. Sawamura, T. Hattori, T. Yamamoto, H. Minami, and K. Kadowaki
  • 学会等名: 26th International Conference on Low Temperature Physics
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2011-08-17
• [学会発表] テラヘルツ非線形2次元時間領域分光の古典論 (2011)
  • 著者名/発表者名: 服部利明
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学（富山市）
• [学会発表] 古典振動子模型による2次元テラヘルツ時間領域分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 服部利明
  • 学会等名: 日本分光学会 テラヘルツ分光部会 シンポジウム
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
• [学会発表] Two-dimensional terahertz time-domain spectroscopy of classical oscillators (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hattori
  • 学会等名: IRMMW-THz 2011
  • 発表場所: Houston, Texas, USA