テラヘルツ波放射に寄与するフォノン・プラズモン結合モードの形成機構

• 研究課題/領域番号: 25K07193
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
• 研究機関: 大阪工業大学
• 研究代表者: 長谷川 尊之 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (00533184)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: テラヘルツ電磁波 / プラズモン / 半導体 / 超高速現象 / 超高速分光

研究開始時の研究の概要

超短パルスレーザーで励起される半導体中のプラズモンは、極性フォノンとのコヒーレントな結合モードを形成し、キャリア濃度に依存した周波数で振動する。この結合モードはキャリア濃度で周波数が制御可能なテラヘルツ波を発生するが、バルク半導体を対象とした従来の研究では、背景（ドーピング）キャリア濃度に基づくテラヘルツ波発生が対象であり、光励起キャリアによる周波数制御性は十分に理解されていない。本研究では、光励起キャリアと背景キャリアの両方に注目してプラズモンとフォノンのダイナミクスを探究し、テラヘルツ波放射に寄与するフォノン・プラズモン結合モードの形成機構を包括的に解明する。