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2002 年度 研究成果報告書概要

レーザー・テラヘルツ波工学の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 11231202
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大阪大学

研究代表者

萩行 正憲  大阪大学, 超伝導フォトニクス研究センター, 教授 (10144429)

研究分担者 谷内 哲夫  東北大学, 多元物質研究所, 助教授 (80260446)
長坂 啓吾  東京理科大学, 理学部第1部, 教授 (80029470)
猿倉 信彦  分子科学研究所, 分子制御,レーザー開発センター, 助教授 (40260202)
研究期間 (年度) 1999 – 2002
キーワードテラヘルツ波 / 超短光パルス / 超伝導体 / 半導体 / 非線形光学効果 / 磁性半導体 / テラヘルツ分光 / テラヘルツイメージング
研究概要

平成11年度〜13年度に実施された特定領域研究(B)(2)「レーザー・テラヘルツ波工学の開拓」のとりまとめを行なった。研究代表者、研究分担者、並びに、関連研究者が集まって研究会を実施し、成果を報告書としてまとめた。得られた結果は、1.超短光パルス励起による高温超伝導体からのテラヘルツ波放射特性の詳細を明らかにし、その性質を用いた超伝導電流可視化装置を開発した。また、様々な用途に応じたテラヘルツ分光装置とイメージングシステムを開発し、半導体、超伝導体、フォトニック結晶、生体関連分子の分光やイメージングに応用した。
2.半導体InAsからの放射特性を、磁場、入射角、レーザーパルス幅、温度など様々な条件を変えて測定し、最適な放射条件を求めた。特に、15テスラ近辺までの超強磁場下での測定を行い、放射強度が3テスラ付近で極大になった後減少し、最小値をとった後再び増加する現象を新たに見出した。
3.磁性半導体Ga_<1-x>Mn_xAsのテラヘルツ分光を行い、吸収が臨界温度付近で大きく変化することを見出し、磁化に依存したキャリヤのホッピングで解釈した。また、La_,1-x>Sr_xMnO_3の常磁性絶縁相、強磁性金属相、強磁性絶縁相の相転移に伴う格子振動の変化を実験的に解明した。
4.非線形光学効果(差周波混合)を用いたチューナブルなテラヘルツ波放射に成功し、特に、有機結晶DASTを用いた場合には20テラヘルツにまで達する放射が可能となった。
本研究とその成果の様々な機会における発表を通じてテラヘルツ波工学の重要性が一般に認識され、応用研究も進み始めている。

  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] M.Nakajima: "Polarity reversal of terahertz waves radiated from semi-insulating InP surfaces induced by temperature"Phys. Rev. B. 67. 195308-1-195308-7 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] F.Miyamaru: "Large polarization change in two-dimensional metallic photonic crystals in subterahertz region"Appl. Phys. Lett.. 82. 2568-2570 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 萩行 正憲: "ナノテク・材料と赤外線"日本赤外線学会誌. 12. 4-11 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Kondo: "Fabrication of wire-grid-type polarizers for THz region using a general-purpose color printer"Jpn. J. Appl. Phys.. 42. L373-L375 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Takahashi: "Significant enhancement of terahertz radiation from InSb by use of a compact fiber laser and an external magnetic field"Appl. Phys. Lett.. 82. 2005-2007 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Ohtake: "Anomalous power and spectrum dependence of terahertz radiation from femtosecond-laser-irradiated arsenide in high magnetic fields up to 14 T"Appl. Phys. Lett.. 82. 1164-1166 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Hangyo: "Spectroscopy by pulsed THz radiation"Meas. Sci. Technol.. 13. 1727-1738 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Nakajima: "Reversal of subpicosecond carrier transport direction with temperature observed in semi-insulating InP using THz radiation"Physica B. 314. 176-179 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 阪井 清美: "テラヘルツ時間領域分光法とイメージング"レーザー学会誌. 30. 376-384 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 長島 健: "円孔配列金属薄膜フィルターのテラヘルツ電磁波透過特性"レーザー学会誌. 30. 391-395 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Kondo: "Transmission characteristics of a two-dimensional photonic crystal of dielectric sphere array using sub-terahertz time domain spectroscopy"Phys. Rev. B. 66. 033111-1-033111-4 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Nakajima: "Strong enhancement of THz radiation intrensity from semi-insulating GaAs surfaces at high temperature"Appl. Phys. Lett.. 81. 1462-1464 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Misra: "Supercurrent distribution imaging system for HTS thin film utilizing femtosecond fiber laser"Physica C. 378-381. 1287-1290 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Ohtake: "Simultaneous measurement of thickness and water content of thin black ink films for the printing using THz radiation"Jpn. J. Appl. Phys.. 41. L475-L477 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Yamamoto: "Far-infrared absorption measurements of polypeptides and cytochrome c by THz radiation"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 75. 1083-1092 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 谷内 哲夫: "非線形光学効果を用いたテラヘルツ波発生技術"応用光学. 7. 12-17 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 谷内 哲夫: "非線形光学効果を用いた広帯域波長可変テラヘルツ電磁波放射"レーザー研究. 30. 365-369 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] J.Shikata: "Fourier-transform spectrometer with a terahertz-wave parametric generation"Jpn. J. Appi. Phys.. 41. 134-138 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Nakajima et al.: "Polarity reversal of terahertz waves radiated from semi-insulating InP surfaces induced by temperature"Phys. Rev. B. 67. 195308-1-195308-7 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] F. Miyamaru et al.: "Large polarization change in two-dimensional metallic photonic crystals in subterahertz region"Appl. Phys. Lett.. 82. 2568-2570 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo: "Nanotechnology&marerials and infrared science&technology"Journal of the Japan Society of Infrared Science and Technology. 12. 4-11 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Kondo et al.: "Fabrication of wire-grid-type polarizers for THz region using a general-purpose color printer"Jpn. J. Appl. Phys.. 42. L373-L375 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Takahashi et al.: "Significant enhancement of terahertz radiation from InSb by use of a compact fiber laser and an external magnetic field"Appl. Phys. Lett.. 82. 2005-2007 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Ohtake et al.: "Anomalous power and spectrum dependence of terahertz radiation from femtosecond-laser-irradiated arsenide in high magnetic fields up to 14 T"Appl. Phys. Lett.. 82. 1164-1166 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Hangyo et al.: "Spectroscopy by pulsed THz radiation"Meas. Sci. Technol.. 13. 1727-1738 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Nakajima et al.: "Reversal of subpicosecond carrier transport direction with temperature observed in semi-insulating InP using THz radiation"Physica B. 314. 176-179 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Sakai et al.: "Terahertz time domain spectroscopy and imaging"The Review of Laser Engineering. 30. 376-384 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Nagashima et al.: "Transmission of teraherts electromagnetic-wave through metal film filters with circular hole arrays"The Review of Laser Engineering. 30. 391-395 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Kondo et al.: "Transmission characteristics of a two-dimensional photonic crystal of dielectric sphere array using sub-terahertz time domain spectros copy"Phys. Rev. B. 66. 033111-1-033111-4 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Nakajima et al.: "Strong enhancement of THz radiation intrensity from semi-insulating GaAs surfaces at high temperature"Appl. Phys. Lett.. 81. 1462-1464 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Misra et al.: "Supercurrent distribution imaging system for HTS thin film utilizing femtosecond fiber laser"Physica C. 378-381. 1287-1290 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Ohtake et al.: "Simultaneous measurement of thickness and water content of thin black ink films for the printing using THz radiation"Jpn. J. Appl. Phys.. 41. L475-L477 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Yamamoto et al.: "Far-infrared absorption measurements of polypeptides and cytochromec by THz radiation"Bull. Chem. Soc. Jpn.. 75. 1083-1092 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Taniuchi: "THz-wave generation by nonlinear optical effect"Oyo Kougaku. 7. 12-17 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Taniuchi et al.: "Widely tunable terahertz electromagnetic radiation by nonlinear optical effect"The Review of Laser Engineering. 30. 365-369 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] J. Shikata et al.: "Fourier-transform spectrometer with a terahertz-wave parametric generation"Jpn. J. Appl. Phys.. 41. 134-138 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2004-04-14  

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