テラヘルツ波超集束効果を用いた新規なテラヘルツ時間領域分光法の開拓

• 研究課題/領域番号: 25410006
• 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: 物理化学
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 山本 晃司 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 准教授 (70432507)
• 連携研究者: 塩島 謙次 福井大学, 工学研究科(研究院), 准教授 (70432151)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: テラヘルツ / 導波路 / 遠赤外 / テラヘルツ波 / テラヘルツ分光

研究成果の概要

本申請課題は、テラヘルツ波の超集束効果を用いることで、これまでに回折限界によってテラヘルツ時間領域分光測定が困難であった薄膜・微小試料に対するテラヘルツ時間領域分光法を可能にし、これまで試料の調整、特に、十分に大きなサイズの試料を作成することが困難であったために、テラヘルツ時間領域分光研究が不可能であった試料に対しても適用が可能となり、特に、３0分の1の試料でも測定可能であることを示した。

研究成果

• [国際共同研究] ニジニノブゴロド州立大学(ロシア連邦)
• [雑誌論文] Confined photocarrier transport in InAs pyramidal quantum dots via terahertz time-domain spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: Presto Jorge Michael M, Prieto Elizabeth Ann P, Omambac Karim M, Afalla Jessica Pauline C, Lumantas Deborah Anne O, Salvador Arnel A, Somintac Armando S, Estacio Elmer S, Yamamoto Kohji, Tani Masahiko
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 23 号: 11 ページ: 14532-14540
  • DOI: 10.1364/oe.23.014532
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Influence of OH-group concentration on optical properties of silica glass in terahertz frequency region (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tsuzuki, Nobu Kuzuu, Hideharu Horikoshi, Katsuya Saito, Kohji Yamamoto, and Masahiko Tani
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 8 ページ: 072402-072402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectral Characteristics of Photoconductive Dipole Antennas Including Photocurrent and ReceivingAntenna Effects (2015)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Takano, John C. Young, Kohji Yamamoto, Masahiko Tani, Takehito Suzuki
  • 雑誌名: Journal of Modeling and Simulation of Antennas and Propagation 巻: 1 ページ: 20-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tin Oxide-Silver Composite Nanomaterial Coating for UV Protection and Its Bactericidal Effect on Escherichia coli (E. coli) (2014)
  • 著者名/発表者名: Gil Nonato C. Santos, Eduardo B. Tibayan, Gwen B. Castillon, Elmer Estacio, Takashi Furuya, Atsushi Iwamae, Kohji Yamamotoand Masahiko Tani
  • 雑誌名: Coatings 巻: 4 号: 2 ページ: 320-328
  • DOI: 10.3390/coatings4020320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly sensitive electro-optic sampling of terahertz waves using field enhancement in a tapered waveguide structure (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tsuzuki, Daiki Takeshima, Tomoya Sakon, Tetsuya Kinoshita, Tomohiro Nagase, Kazuyoshi Kurihara, Kohji Yamamoto,Fumiyoshi Kuwashima,Takashi Furuya, Elmer Estacio, Kodo Kawase, Michael I. Bakunov, Masahiko Tani
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 7 号: 11 ページ: 112401-112401
  • DOI: 10.7567/apex.7.112401
  • NAID: 210000137288
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Vacuum ultraviolet ellipsometer using inclined detector as analyzer to measure stokes parameters and optical constants ― With results for AlN optical constants (2014)
  • 著者名/発表者名: T.Saito, K.Ozaki, K.Fukui,H.Iwai,K.Yamamoto,H.Miyake, K.Hiramatsu
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 559 ページ: 517-521
  • DOI: 10.1016/j.tsf.2014.02.099
  • 査読あり
• [雑誌論文] 非共軸な位相整合を用いたテラヘルツ波の電気光学サンプリング技術 (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷正彦，山本晃司，マイケル・バクノフ
  • 雑誌名: 応用物理 巻: 83 ページ: 917-922
• [雑誌論文] Terahertz surface emission from Cu2ZnSnSe4 thin film photovoltaic material excited by femtosecond laser pulses (2014)
  • 著者名/発表者名: Z. Zhao, G. Niehues, S. Funkner, E. Estacio, Q. Han, K. Yamamoto, J. Zhang, W. Shi, Q. Guo, and M. Tani
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 105 号: 23 ページ: 231104-231104
  • DOI: 10.1063/1.4903740
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fast-Scan Terahertz Time Domain Spectrometer Based on Laser Repetition Frequency Modulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Furuya, E.S.Estacio, Kazuki Horita, Christopher T. Que, Kohji Yamamoto, Fumiaki Miyamaru, Seiji Nishizawa, Masahiko Tani
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 52 号: 2R ページ: 22401-22401
  • DOI: 10.7567/jjap.52.022401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lens Coupler and Magnetic Field Terahertz Emission Enhancement in InSb and InAs under 1.55-um Excitation (2013)
  • 著者名/発表者名: Hidekazu Nakajima, Christopher T. Que, Elmer Estacio, Kohji Yamamoto, Masahiko Tani
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 52 号: 3R ページ: 32201-32201
  • DOI: 10.7567/jjap.52.032201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Terahertz emission from GaAs-AlGaAs core-shell nanowires on Si (100) substrate: effects of applied magnetic field and excitation wavelength (2013)
  • 著者名/発表者名: Jasher John Ibanes, Ma. Herminia Balgos, Rafael Jaculbia, Arnel Salvador, Armando Somintac, Elmer Estacio, Christopher T. Que, Satoshi Tsuzuki, Kohji Yamamoto, Masahiko Tani
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 102 号: 6 ページ: 63101-63101
  • DOI: 10.1063/1.4791570
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-ellipsometric detection of terahertz radiation using heterodyne EO sampling in the Cherenkov velocity matching scheme (2013)
  • 著者名/発表者名: Masahiko Tani, Tetsuya Kinoshita, Tomohiro Nagase, Kazuki Horita, Christopher T. Que, Elmer Estacio, Kohji Yamamoto, and Michael I. Bakunov
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 21 号: 8 ページ: 9277-9288
  • DOI: 10.1364/oe.21.009277
  • NAID: 120005254377
  • 査読あり
• [学会発表] 金属テーパー構造結合平行平板導波路を用いた微量試料のテラヘルツ分光の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本晃司、饗庭大輝、倉田 樹、田畑寛明、前田満月、戸澤理詞、古屋 岳、森川 治、栗原一嘉、桑島史欣、福井一俊、谷正彦
  • 学会等名: 第76回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Minute-sample terahertz spectroscopy using a metal parallel-plate waveguide with tapered-structur (2015)
  • 著者名/発表者名: Kohji Yamamoto, Kazuyoshi Kurihara, Fumiyoshi Kuwashima, Osamu Morikawa, and Masahiko Tani
  • 学会等名: The Second International Symposium on Frontiers in THz Technology (FTT2015)
  • 発表場所: Hamamatsu
  • 年月日: 2015-08-30
  • 国際学会
• [学会発表] テラヘルツ時間領域分光で迫る物質の性質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本晃司
  • 学会等名: 平成27年度(第48回)照明学会全国大会 計測・標準分科会／光放射応用分科会
  • 発表場所: 福井
  • 年月日: 2015-08-27
  • 招待講演
• [学会発表] V溝(テーパつき伝送線路)によるsub-THz電磁波集束のアパーチャを用いた評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森川治, 山本晃司, 谷 正彦, 栗原一嘉, 桑島史欣
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] Towards Broadband THz-TDS: LN Wave-guide THz Emission Super Focused Onto A Reversed Photo-conductive Antenna (2014)
  • 著者名/発表者名: Gudrun Niehues, Stefan Funkner, Takuya Shirao, Takashi Furuya, Toshihiro Kishibata, Takeshi Okuyama, Yusuke Akamine, Kohji Yamamoto, Fumiyoshi Kuwashima, Kodo Kawase, Masahiko Tani
  • 学会等名: The 39th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz 2014)
  • 発表場所: Tucson, AZ, USA
  • 年月日: 2014-09-14 – 2014-09-19
• [学会発表] Development of High Speed and Highly Sensitive Terahertz Spectrometer (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Furuya, G. Niehues, S. Tsuzuki, S. Ozawa, S. Azuma, S. Funkner, A. Iwamae, K. Yamamoto, S. Nishizawa and M. Tani
  • 学会等名: 14th International Balkan Workshop on Applied Physics
  • 発表場所: Romania
  • 年月日: 2014-07-02 – 2014-07-04
• [学会発表] Study on weak hydrogen bond of dimethylsulfoxide in cyclohexane and transmission properties of metal-parallel-plate waveguides by terahertz and mid-IR spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Kohji Yamamoto
  • 学会等名: The 5th International Workshop on Far Infrared technologies,
  • 発表場所: FUkui, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] テーパー構造結合平行平板導波路のテラヘルツ応答の対称性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩村信平、山本晃司、福井一俊、谷正彦、栗原一嘉、桒島史欣、岩崎宏紀、辻新生
  • 学会等名: 2013年第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス
• [学会発表] 金属テーパー構造結合平行平板導波路におけるテラヘルツ波伝搬の平行平板長依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩崎宏紀，岩村信平，辻新生，山本晃司，栗原一嘉，桑島史欣，福井一俊、 谷正彦
  • 学会等名: 第23回（平成25年度）日本赤外線学会研究発表会
  • 発表場所: 防衛大学校、横須賀市
• [備考] 福井大学 遠赤外領域開発研究センター
  • URL: http://fir.u-fukui.ac.jp/
• [産業財産権] 電磁波検出器及び電磁波検出方法 (2014)
  • 発明者名: 栗原 一嘉、谷 正彦、山本 晃司、古屋 岳、桑島 史欣
  • 権利者名: 栗原 一嘉、谷 正彦、山本 晃司、古屋 岳、桑島 史欣
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-02-28
• [産業財産権] 電磁波の位相速度制御方法及び位相速度制御構造 (2013)
  • 発明者名: 谷正彦、左近知也、竹嶋大貴、都築聡、山本晃司ほか
  • 権利者名: 谷正彦、左近知也、竹嶋大貴、都築聡、山本晃司ほか
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-05-14