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光励起半導体表面プラズマ移動境界における電磁波散乱による周波数変換法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26286060
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

ベイ ジョンソク  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20165525)

研究分担者 莅戸 立夫  富山大学, その他の研究科, 准教授 (00261149)
有吉 誠一郎  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20391849)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2014年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
キーワード光エレクトロニクス / テラヘルツ発生 / ドップラー効果 / テラヘルツ波発生
研究成果の概要

GaAs基板上に製作されたスロット線路上を伝搬する周波数90GHzから100GHzのミリ波を、相対論的速度で移動する光励起半導体プラズマ境界で反射させ、ドップラー効果により0.3THz帯のテラヘルツ波へ、最大周波数増倍率4.2で周波数変換することに成功した。一方、その出力振幅は理論的な値より一桁以上小さく、その原因究明が今後の課題となった。また、本研究課題を通して、金属導波管を用いた周期的静電場-THz波変換法を新たに提案し、その動作原理の実験的に検証し、中心周波数が0.2THzから0.6THzまでの周期的THz波発生に成功した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ultra-Low Field High Tc SQUID NMR/MRI System with 77K Cooled Copper Flux Transformer2016

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, Y. Hirose, M. Yamamoto, H. Toyota, S. Kawagoe, J. Hatta and S. Ariyoshi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 26 号: 3 ページ: 1-3

    • DOI

      10.1109/tasc.2015.2512798

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 食品異物検査用テラヘルツイメージング装置の開発2016

    • 著者名/発表者名
      ベイジョンソク、莅戸立夫、遠藤政男、石橋忠夫、清水誠、草薙都巳
    • 雑誌名

      O plus E

      巻: 38 ページ: 1142-1145

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] 連続発振テラヘルツ波を用いた液晶デバイスの評価2016

    • 著者名/発表者名
      伊東良太, 本間道則, 莅戸立夫, 能勢敏明
    • 雑誌名

      日本液晶学会誌

      巻: 20 ページ: 103-108

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Terahertz Response of NbN-based Microwave Kinetic Inductance Detector with Rewound Spiral Resonator2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ariyoshi, K. Nakajima, A. Saito, T. Taino, C. Otani, H. Yamada, S. Ohshima, J. Bae, S. Tanaka
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 29 号: 3 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1088/0953-2048/29/3/035012

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] テラヘルツ波の食品異物検査への応用2016

    • 著者名/発表者名
      ベイジョンソク, 莅戸立夫, 遠藤政男, 兪熊斌
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 82 ページ: 235-238

    • NAID

      130005131179

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Contrast analysis of near-field scanning microscopy using a metal slit probe at millimeter wavelengths2015

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Nozokido , Manabu Ishino , Ryosuke Seto , and Jongsuck Bae
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 118 号: 11

    • DOI

      10.1063/1.4931149

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between Loaded Quality Factor and Responsivity for NbN-Based MKIDs using Dual-Function Spiral Strip2015

    • 著者名/発表者名
      A. Saito, K. Nakajima, K. Hayashi, Y. Ogawa, Y. Okuyama, D. Oka, S. Ariyoshi, H. Yamada, T. Taino, C. Otani, J. Bae, S. Ohshima
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Appl. Supercond.

      巻: 25 号: 3 ページ: 2401204-2401204

    • DOI

      10.1109/tasc.2014.2367459

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Broadband terahertz spectroscopy of polypropylenes with different crystallinities and tacticities2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ariyoshi, N. Hiroshiba, Y. Tanzawa, Y. Ichikawa, J. Bae
    • 雑誌名

      Materials Research Express

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Near-field thermal imaging by passive millimeter-wave microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      M. Ishino, S. Nakamura, and T. Nozokido
    • 雑誌名

      Proceedings of the Asia-Pacific Microwave Conference 2014

      巻: 1 ページ: 1034-1036

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シリコン基板上の高周波平面線路におけるマイクロ波の光制御特性2014

    • 著者名/発表者名
      杉村佑一、有吉誠一郎、裵鐘石
    • 雑誌名

      信学技法 MW2014-50

      巻: 114 ページ: 45-50

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 周期的静電場-テラヘルツ波変換法の実験的検証2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤亮祐, 伊藤圭介, 兪熊斌, 別所素樹, ベイジョンソク
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 金属導波管を用いた一次元光伝導アンテナアレイの信号合成2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤圭介, 伊藤亮祐, 兪熊斌, 別所素樹, ベイジョンソク
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Demonstration of Conversion from Periodic Static Electric Fileds to Terahertz Waves2017

    • 著者名/発表者名
      Motoki Bessho, Ryosuke Ito, Jongsuck Bae
    • 学会等名
      IEEE Nagoya Chapter, "Midland Student Express 2017 Spring”
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical investigation on moth-eye structures optimized for antireflection of terahertz waves2017

    • 著者名/発表者名
      N. Horita, M. Takeuchi, X. Yu, R. Ito, S. Ono, J. Bae
    • 学会等名
      IEEE Nagoya Chapter, "Midland Student Express 2017 Spring”
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Contrast of near-field scanning millimeter-wave microscopy using a metal slit probe2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Nozokido, Manabu Ishino, and Jongsuck Bae
    • 学会等名
      the 41st International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves IRMMW-THz2016
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超短パルスレーザー加工によるテラヘルツ帯反射防止構造の評価2016

    • 著者名/発表者名
      竹内真皓,余希,伊藤亮祐, 伊藤圭介, 小野晋吾, ベイジョンソク
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 0.1THz 帯雑音源を用いたテラヘルツイメージング2016

    • 著者名/発表者名
      山浦悠史,兪熊斌,ベイジョンソク, 莅戸立夫
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] NbN Spiral-MKIDsにおける検出感度の膜厚依存性2016

    • 著者名/発表者名
      岡 大輝、倉科 大輔、中島 健介、有吉 誠一郎、大嶋 重利、山田 博信、齊藤 敦
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 周期的静電場-テラヘルツ変換用金属導波管のテラヘルツ波伝搬特性2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤亮祐, 伊藤圭介, 兪熊斌, ベイジョンソク
    • 学会等名
      2016年第63回応用物理学会春季学術宇講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Transmission characteristics of terahertz waves in a waveguide circuit used for conversion from periodic static electric fields to terahertz waves2016

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Ito and Jongsuck Bae
    • 学会等名
      IEEE Nagoya Chapter, "Midland Student Express 2016 Spring”
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 偏波独立型高速テラヘルツイメージング装置の開発2016

    • 著者名/発表者名
      ベイジョンソク
    • 学会等名
      日本学術振興会第158,125,130,182合同研究会
    • 発表場所
      静岡大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 食品検査用偏波独立型テラヘルツイメージング装置2016

    • 著者名/発表者名
      ベイジョンソク
    • 学会等名
      第8回テラテクビジネスセミナー(THz-biz2016)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜展示会場内セミナー会場C
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Orthogonally Polarized Terahertz Wave Imaging with Real-Time Capability for Food Inspection2015

    • 著者名/発表者名
      X. Yu, M. Endo, T. Ishibashi, M. Shimizu, S. Kusanagi, T. Nozokido, and J. Bae
    • 学会等名
      20015Asia-Pacific Microwave Conference
    • 発表場所
      Nanjing, China
    • 年月日
      2015-12-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transmission characteristics of a terahertz-wave generation circuit using the Doppler effect at millimeter wave frequencies2015

    • 著者名/発表者名
      Xiongbin Yu and Jongsuck Bae
    • 学会等名
      IEEE Nagoya Chapter, Midland Student Express 2015 Autum
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 金属導波管を用いた交替静電場-テラヘルツ波変換器の出力特性2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤圭介, 兪熊斌, 佐藤允彦, ベイジョンソク
    • 学会等名
      赤外線学会第25回研究発表会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2015-10-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] テラヘルツ帯平面伝送線路の放射損失低減法2015

    • 著者名/発表者名
      兪熊斌, 伊藤圭介, ベイジョンソク
    • 学会等名
      赤外線学会第25回研究発表会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2015-10-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ドップラー効果型周波数変換法によるテラヘルツ波発生回路の理論設計2015

    • 著者名/発表者名
      兪熊斌,ベイジョンソク
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術宇講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ドップラー効果型周波数変換器におけるミリ波出力特性2015

    • 著者名/発表者名
      浅田大輝, ベイジョンソク
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術宇講演会予講集
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高効率静電場-テラヘルツ波変換回路の理論的検討2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤圭介, ベイジョンソク
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術宇講演会予講集
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Optical Evaluation of Microwave Kinetic Inductance Detectors for Fourier Transform Terahertz Spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      S. Ariyoshi, K. Nakajima, A. Saito, T. Taino, H. Yamada, S. Ohshima, C. Otani, J. Bae, S. Tanaka
    • 学会等名
      12th EUropeon Conference on Applied Superconductivity
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical consideration on high efficiency conversion from static fields to terahertz waves2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ito and Jongsuck Bae
    • 学会等名
      IEEE Nagoya Chapter, Midland Student Express 2015 Spring
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター
    • 年月日
      2015-04-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical design of a terahertz-wave generation circuit using the Doppler frequency conversion method2015

    • 著者名/発表者名
      Xiongbin Yu and Jongsuck Bae
    • 学会等名
      IEEE Nagoya Chapter, Midland Student Express 2015 Spring
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター
    • 年月日
      2015-04-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Two-dimensional Microwave Kinetic Inductance Detector array for an Imaging Terahertz Spectrometer2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ariyoshi, K. Nakajima, A. Saito, T. Taino, C. Otani, X. Yu, K. Tsukada, K. Nakajima, K. Motoshita, Y. Ogawa, H. Yamada, S. Ohshima and J. Bae
    • 学会等名
      2014 Korea-Japan Microwave Workshop (KJMW2014)
    • 発表場所
      Suwon, Korea
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microwave Propagation Characteristics in a Coplanar Stripline with a Photo-excited Silicon Substrate2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sugimura, S. Ariyoshi, and J. Bae
    • 学会等名
      2014 Korea-Japan Microwave Workshop (KJMW2014)
    • 発表場所
      Suwon, Korea
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Terahertz Frozen Wave Generator Using a Photo-excited Moving Plasma Boundary on a GaAs Coplanar Stripline2014

    • 著者名/発表者名
      M. Sato, M. Tsuchiya, S. Ariyoshi, and J. Bae
    • 学会等名
      2014 Korea-Japan Microwave Workshop (KJMW2014)
    • 発表場所
      Suwon, Korea
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Detection Characteristics of Microwave Kinetic Inductance Detectors at Terahertz Frequencies2014

    • 著者名/発表者名
      Xiongbin Yu, Seichiro Ariyoshi, Jongsuck Bae
    • 学会等名
      IEEE Nagoya Chapter, "Midland Student Express 2014 Spring"
    • 発表場所
      Nagoya Ekimae Office for Innovation Hub
    • 年月日
      2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Output Characteristics of a Frozen Wave Generator at Terahertz Frequencies2014

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiko Sato and Jongsuck Bae
    • 学会等名
      IEEE Nagoya Chapter, "Midland Student Express 2014 Spring"
    • 発表場所
      Nagoya Ekimae Office for Innovation Hub
    • 年月日
      2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Reflection characteristics of microwaves for optically excited free-carriers in silicon2014

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Sugimura and Jongsuck Bae
    • 学会等名
      IEEE Nagoya Chapter, "Midland Student Express 2014 Spring"
    • 発表場所
      Nagoya Ekimae Office for Innovation Hub
    • 年月日
      2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Design of a 190-GHz Frequency Doubler Using Schottky Barrier Diodes2014

    • 著者名/発表者名
      Takumi Shimada and Jongsuck Bae
    • 学会等名
      IEEE Nagoya Chapter, "Midland Student Express 2014 Spring"
    • 発表場所
      Nagoya Ekimae Office for Innovation Hub
    • 年月日
      2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] テラヘルツ波計測工学研究室

    • URL

      http://bae.web.nitech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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