研究課題
基盤研究(S)
本研究の目的は、研究代表者らが開発してきた新しいテラヘルツ分光やイメージングの手法を、高度な物性測定や新しい材料、バイオ関連試料の測定に応用し、広範な応用の基礎を築くことにある。以下の成果が得られた。1.テラヘルツ光源の開発に関しては、InAs表面からのテラヘルツ波放射について、MgO半球レンズを表面に装着することにより約50倍の強度増強を得た。また、磁場下でのn型InAsからの放射では、磁場の印加とともに5T付近では波形の極性が反転することを見出した。このことから、磁気プラズマモードの結晶外部への変換が放射過程に重要であることがわかった。2.温度が5～300K、磁場が±10Tで可変な磁気光学効果測定システムを構築し、GaAs量子井戸のサイクロトロン共鳴や、InAsおよびSiドープGaAsの磁気光学効果などの測定を行った。また、テラヘルツ時間領域分光法を初めて電子スピン共鳴に適用した。3.2次元誘電体球配列フォトニック結晶について、そのバンド構造が誘電率が減少するに従い、球に閉じ込められたモードの球間でのホッピング的な描像から誘電体スラブの導波モード的な描像へと変化することを明らかにした。また、様々な2次元金属開口配列構造を作製し、多彩な透過特性を観測するとともに、その物理機構を明らかにした。4.アミノ酸、ペプチド、タンパク質などのスペクトルを測定し、それぞれのスペクトルの特徴を明らかにした。特に、テラヘルツスペクトルから、タンパク質のダイナミクスに関する情報が得られることを示した。5.汎用のCWマルチモードレーザーダイオードを用いた簡易型テラヘルツ分光システムの性能向上を実現した。
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