Development of time resolved STM-THz-TDS system for studying the ultrafast carrier dynamics of graphene

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K14153
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分30020:光工学および光量子科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: JACULBIA RAFAEL 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 訪問研究員 (40777299)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: Terahertz / SPM / Nanomaterials / Nanospectroscopy / tip enhancement

研究成果の概要

本研究では、テラヘルツ(THz)光と走査プローブ顕微鏡(SPM)を用いた3種類のナノ分光システムを開発した。SPM-THz時間領域分光、SPM光ポンプ・プローブ分光、SPMレーザー励起THz顕微分光が行え、1つのシステムとして格納されている。切り替えはフリップ式ミラーを動かすだけで可能であり、その他の部分はそのまま利用できることから、同一サンプルに対して全手法を適用できる。加えて、THz用の光学素子やSPMなど重要な部品は真空ボックス内に配置されており、ノイズや水吸収によるTHzの減衰の低減を実現している。この分光システムを用いて、低温成長GaAsやInAs、CVD成長グラフェンを研究した。

自由記述の分野

Optics

研究成果の学術的意義や社会的意義

To find the practical applications of newly discovered nanomaterials, understanding their properties is crucial. Our developed setup allows us to investigate these new nanomaterials. Full understanding of these sample properties would then lead to the discovery of their practical applications.