| 研究課題/領域番号 |
15K13345
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
石谷 善博 千葉大学, 大学院工学研究科, 教授 (60291481)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 電磁誘起透明化 / LOフォノン / 金属半導体複合構造 / フォノンポラリトン / 電気双極子 |
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| 研究実績の概要 |
平成28年度は、フォノン系電磁誘起透明化（EIT）の可能性とその性能の決定要因に関する検討、赤外・THｚ波と物質系の電気双極子相互作用特性の検討、赤外光・THz波の導波機構についての検討を進めた。EITではp型GaInPを用い、アクセプタ密度を変化させて、ラマン散乱スペクトル解析により量子干渉効果を評価した。その結果、破壊的量子干渉によりスペクトル変調が起きていること、正孔密度増加に対して量子干渉効果が顕著になることが分かった。理論的検討では、スペクトルの非対称性を決める因子について、その数学的表現を示し、正孔の状態密度分布関数とフェルミ分布関数により決まること、材料による非対称性形状の違いを説明した。電気双極子相互作用では、GaAsおよびAlNの表面にチタンおよび金のストライプを貼った構造について赤外反射分光により吸収特性解析を行った。その結果、明確な偏光依存性があること、ｎ型ドーピング試料では吸収エネルギーがLOフォノン‐プラズモン結合モードのエネルギーと一致することが分かった。フォノンポラリトン導波では、我々が提案した分極効果を取り入れた誘電関数理論式により初めて、表面に金属ストライプを形成した試料に関するポラリトンエネルギーが説明できることが分かった。AlNに金属ストライプを形成した構造からは、本来禁制であるE1-LOモードの信号が検知され、許容A1モードとE1モードの同時励起が可能であることが分かり、2元系化合物によりEITの可能性が示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
THｚから赤外の輻射の観点では遅れているが、ポラリトン伝搬などについて当初の予定以上の知見が得られ、また界面分極による電気双極子についても提案した理論が正しいことを確信できる実験データが得られた。これらを総合して全体としては概ね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
H28年度までで、EITの検討やポラリトン導波、電気双極子形成状態に関する評価が進み、フォノン系THｚ域輻射素子・検知素子作製の準備が進められた。他方で、輻射観測は実験装置の準備は温度上昇による観測機構、ラマン散乱による観測機構が整ったが、観測はされていない。H29年度は輻射観測をおこなう。また検知素子では、素子用の金属ストライプ形成のための光露光用のマスクが製作されたので、H29 年度に検知素子の試作を行う。更に、フォノンエネルギーの異なるモードをもつ代表的２元化合物である窒化物を用いて材料として複雑性の少ない２元系化合物におけるEITの可能性と光励起をもちた量子井戸中の高密度正孔生成によるEITの可能性について明確にする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
赤外分光装置が故障したが、年度内に修理が終了しなかったため、H29年度に修理を完了させることとした。このため、H28年度に確保した修理費の予定額を、H29年度に繰り越すこととした。
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| 次年度使用額の使用計画 |
赤外分光装置の修理に使用する。
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