表面プラズモン共鳴を用いたホトカソードによる高速バンチビーム形成

• 研究課題/領域番号: 24560402
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 根尾 陽一郎 静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (50312674)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: スミス・パーセル超放射 / ホトカソード / 表面プラズモン共鳴 / クレッチマン配置 / オット配置 / スミスパーセル超放射

研究成果の概要

スミス・パーセル超放射は，高出力・周波数可変・コヒーレント・パスル/連続発振のテラヘルツ帯の理想的な光源である．本研究は超放射用変調ビームに関する研究である．高速の変調ではフェムト秒で応答する金属が有効であるが，高い反射率・低い量子効率が課題となる．この為，表面プラズモン共鳴ホトカソードを提案した．
クレッチマン配置では，共鳴点で放射電流が最大となったがプラズモン振動と電子放出のベクトルの不一致が量子効率の低下を引き起こした．端面を形成し振動と放出方向を一致させた結果，最大千倍の電流が増加した．しかしエミッションサイトにフラクタル形状の痕跡残った．オット配置も行ったが，同様の結果となった．

研究成果

• [雑誌論文] Single-crystalline poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) nanofiber webs fabricated by electrospinning (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Noyori, Y. Neo, and H. Mimura
  • 雑誌名: J. J. Appl. Phys. 巻: 54
  • NAID: 210000144773
  • 査読あり
• [学会発表] High Quantum Efficiency Photocathode Using Surface Plasmon Resonance (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Mimura, Y. Neo, T. Aoki, and T. Matsumoto
  • 学会等名: HFE Workshop on Electron Emitters, Radiation Detectors, and New Semiconductor Devices
  • 発表場所: Technical University of Darmstadt, Darmstadt Germany
  • 年月日: 2014-11-17
• [学会発表] Photocathodes based on graphene nanoplatelet emitters on semi-insulating GaAs photoswitch (2014)
  • 著者名/発表者名: O. Yilmazoglu, S. Al-Daffaie, F. Küppers, H. L. Hartnagel, Y. Neo, H. Mimura
  • 学会等名: 27th International Vacuum Nanoelectronics Conference 2014
  • 発表場所: RAMADA Hotel Regina Titlis Engelberg, Engelberg, Switzerland
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-10
• [学会発表] a-Se junction” based photodetector driven by diamond cold cathode (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Masuzawa, Yoichiro Neo,Hidenori Mimura, Daniel H.C. Chua, Masanori Onishi, Taishi Ebisudani, Akinori Ohata, Reina Tsukimura, Jun Ochiai, Ichitaro Saito, Ken Okano, and Takatoshi Yamada
  • 学会等名: 27th International Vacuum Nanoelectronics Conference 2014
  • 発表場所: RAMADA Hotel Regina Titlis Engelberg, Engelberg, Switzerland
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-10
• [学会発表] Novel Photocathode Using Surface Plasmon Resonance (2014)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Mimura, Yoichiro Neo, and Takahiro Matsumoto
  • 学会等名: 27th International Vacuum Nanoelectronics Conference 2014
  • 発表場所: RAMADA Hotel Regina Titlis Engelberg, Engelberg, Switzerland
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-10
• [学会発表] Novel Photocathode Using Surface Plasmon Resonance (2014)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Mimura, Yoichiro Neo, and Toru Aoki
  • 学会等名: 3nd International Conference Materials, Energy and Environments
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii USA
  • 年月日: 2014-07-01 – 2014-07-03
  • 招待講演
• [学会発表] Photocathodes Usng Surface Plasmon Resonance (2013)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Mimura, Chung Han Chen, Yoichiro Neo, and Takahiro Matsumoto
  • 学会等名: 2013 SPIE Microtechnologies Nanotechinogies IV
  • 発表場所: Pelvoux auditorium (France)
  • 招待講演
• [学会発表] Photocathodes Usng Surface Plasmon Resonance (2013)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Mimura, Chung Han Chen, Yoichiro Neo, and Takahiro Matsumoto
  • 学会等名: 5th Japan-Korea Vacuum Nanoelectronics Symposium
  • 発表場所: Korea Universoty(Korea)
  • 招待講演
• [学会発表] 高い量子効率を有する表面プラズモン共鳴ホトカソード (2013)
  • 著者名/発表者名: 根尾陽一郎・ 松本貴裕（ スタンレー電機）・ 三村秀典（ 静岡大）
  • 学会等名: 2013年 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学（ 神奈川県）
• [学会発表] New Photo cathode droven by Surface Plasmon Resonance (2012)
  • 著者名/発表者名: Neo Yoichiro*, Chung Han Chen, Aoki Toru, Hidenori Mimura (Shizuoka University, Japan) Takahiro Matsumoto (Stanley Electric Corporation, Japan)
  • 学会等名: 25^th International Vacuum Nanoelectronics Conference
  • 発表場所: Hyatt Regency Jeju Hotel ( Jeju,Korea)
• [学会発表] 表面プラズモン共鳴を用いたフォトカソードの量子効率増加の取り組み (2012)
  • 著者名/発表者名: 根尾陽一郎・ 松本貴裕（ スタンレー電機）・ 三村秀典（ 静岡大）
  • 学会等名: 電子情報通信学会 電子デバイス研究会 電子管と真空ナノエレクトロニクス及 びその評価技術
  • 発表場所: 大阪大学中ノ島センター（ 大阪府）
• [学会発表] Otto 配置表面プラズモン共鳴を用いた光励起カソード
  • 著者名/発表者名: 根尾陽一郎，松本貴裕，三村秀典
  • 学会等名: 第１１回真空ナノエレクトロニクスシンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター（大阪府）
  • 招待講演
• [学会発表] Otto配置を用いた表面プラズモン共鳴ホトカソード
  • 著者名/発表者名: 根尾陽一郎，三村秀典，松本貴裕
  • 学会等名: 第 61 回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学（東京都）