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2020 年度 研究成果報告書

MEMSキラルメタマテリアルによるテラヘルツ分光方法の研究

研究課題

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研究課題/領域番号 18H01843
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分28050:ナノマイクロシステム関連
研究機関電気通信大学

研究代表者

菅 哲朗  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (30504815)

研究分担者 小西 邦昭  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (60543072)
神田 夏輝  東京大学, 物性研究所, 助教 (60631778)
岩瀬 英治  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70436559)
高橋 英俊  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (90625485)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードMEMS / キラルメタマテリアル / THz
研究成果の概要

THz周波数帯における振動円偏光二色スペクトル計測の実現のために、円偏光と強力に共鳴する3次元形状のキラル光共鳴体構造をMEMS可変メタマテリアルを形成した。目的達成には、MEMS可変メタマテリアルを大変形する必要があるため、従来課題であった安定的な大変形方法の生成に中心的に取り組んだ。安定的な大変形方法の実現のために、変形方法由来の不安定性の除去とシリコンの優れた変形特性に着目し、シリコン基板に製作したらせん構造を機械的に引っ張り上げる駆動方法を着想した。大変形を可能とする構造の設計製作、そして、機械的駆動法による変形量と変形形状について検証し、製作した構造での応答を計算により明らかにした。

自由記述の分野

MEMS

研究成果の学術的意義や社会的意義

THz周波数帯は、近年大きな注目を集めている電磁波の周波数帯である。THz周波数帯には多くの分子の振動吸収が存在するが、とくに左右円偏光に対する吸収特性の差である振動円偏光二色性スペクトル(VCD)は、ヘリックス構造など分子構造のキラル構造の情報をもたらすことが知られている。したがって、THz周波数帯において、物質の振動円偏光二色スペクトル計測技術が確立すれば、THz光の長い波長を生かして、タンパク質など大型の3次元分子構造を、結晶化せずに計測できることが期待される。本研究は、これまで微弱であり計測が難しかったTHz VCDの信号増強を行う素子の作製であり、優れた分光方法の確立に貢献する。

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公開日: 2022-01-27  

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