| 研究課題/領域番号 |
17K18765
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
是枝 聡肇 立命館大学, 理工学部, 教授 (40323878)
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| 研究分担者 |
藤井 康裕 立命館大学, 理工学部, 助教 (50432050)
野竹 孝志 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 研究員 (70413995)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| キーワード | 第二音波 / 量子常誘電体 / テラヘルツ波 / ソフトモード |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，近年分担者らによって開発が進められている高強度テラヘルツ波光源の同調可能範囲（約 1～3 THz）が低温領域でのソフトモードの周波数域をカバーできることに着目し，高強度テラヘルツ波レーザーによって赤外活性なソフトモードを共鳴励起して，その状態密度を人為的に増大させ，熱励起下では実現が困難な熱波動（第二音波）の理想的な存在条件を引き出すことを計画している．平成30年度は前年度に引き続き，立命館大学グループと理研テラヘルツ光源開発グループとの間の研究打合せを進め，量子常誘電体におけるソフトモード誘起型第二音波の物理的機構，および可搬型テラヘルツ光源の性能と開発状況について情報共有を行った．
チタン酸ストロンチウムはテラヘルツ波に対して大きな屈折率を示すことから，真空中からのテラヘルツ波入射において大きなフレネル反射率を持つことが大きな問題の一つであった．そこで，シリコンのウェハとチタン酸ストロンチウムを接触させ，反射防止膜の原理により，特定の周波数のテラヘルツ波の反射率を抑制することを計画し，この実験を行った．その結果，設計周波数において反射率をほぼゼロとすることに成功した．この結果は量子常誘電体チタン酸ストロンチウムに対して，反射のロスなくテラヘルツ光を入射できることを示しており，ソフトモードフォノンを従来よりもはるかに効率よく強制振動できることが期待される．このことは，極低温下でソフトモード誘起型第二音波をエンハンスできる可能性を確認できたものと認識している．
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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
チタン酸ストロンチウムはテラヘルツ波に対して大きな屈折率を示すことから，真空中からのテラヘルツ波入射において大きなフレネル反射率を持つことが大きな問題の一つであった．そこで，シリコンのウェハとチタン酸ストロンチウムを接触させ，反射防止膜の原理により，特定の周波数のテラヘルツ波の反射率を抑制することを計画し，この実験を行った．その結果，設計周波数において反射率をほぼゼロとすることに成功した．この結果は量子常誘電体チタン酸ストロンチウムに対して，反射のロスなくテラヘルツ光を入射できることを示しており，ソフトモードフォノンを従来よりもはるかに効率よく強制振動できることが期待され，極低温下でソフトモード誘起型第二音波をエンハンスできる可能性を確認できたものと認識している．
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| 今後の研究の推進方策 |
シリコンのウェハとチタン酸ストロンチウムを接触させ，反射防止膜の原理により，特定の周波数のテラヘルツ波の反射率を抑制することに成功したので，今後は周波数を変化させた場合にも反射防止の効果が得られるように，シリコンウェハの厚さを傾斜させるか，区域ごとに厚さを変えて研磨したものを用意して実験すること，などを計画している．また，テラヘルツ波の入射時にソフトモードが励振されていれば，過渡的に中心対称性が失われているはずであり，このことによって，光第二高調波発生が起こること考えられる．そこで，1064nmの近赤外光を入射し，その第二高調波である532nmの緑色光を検出する実験を計画している．また，ソフトモードの状態密度の上昇をハイパーラマン散乱法を用いて確認することを計画している．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
ラマン分光器用回折格子の納期がメーカー都合で遅れ，平成30年度内に間に合わなかった為．
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