| 研究課題/領域番号 |
21K04868
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分29010:応用物性関連
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
沖村 邦雄 東海大学, 工学部, 教授 (00194473)
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| 研究分担者 |
中西 俊博 京都大学, 工学研究科, 講師 (30362461)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | テラヘルツ波 / 光学透過制御 / メタ表面 / 相転移酸化物 / 二酸化バナジウム薄膜 / 電圧印加スイッチング / 自励発振現象 / プレーナ型素子 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は68℃付近で絶縁体－金属転移(Insulator-metal transition: IMT)を示す二酸化バナジウム(VO2)薄膜をパターニングしたメタ表面を用いるテラヘルツ波の透過偏光制御に繋がる基礎研究として実施した。
スパッタ成膜した100 nm厚さのVO2薄膜に対してTi/Au電極を堆積し電極幅5000μm,電極間ギャップ10μmの対向電極を有するプレーナ型素子を作製し、11V, 8 mAで電圧印加スイッチングと共に自励発振を実現した。この発振は電圧源として50Hz正弦波交流を発生するカーブトレーサ―を導入して観測でき、百KHz以上の極めて安定な自励発振を達成した。
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| 自由記述の分野 |
電子材料薄膜作製と物性評価
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光と電波の中間的な周波数帯のテラヘルツ波は、次世代の携帯電話や医療用途への応用が期待されており、その波源開発や透過制御の研究が重要性を増している。テラヘルツ波は金属メタ表面によりその透過を制御できるが、絶縁体－金属転移を発現する二酸化バナジウム(VO2)薄膜をメータ表面へ適用すれば透過性をアクティブに制御できる。本研究ではVO2薄膜において温度上昇による絶縁体―金属転移スイッチングを発現させることでテラヘルツ波の透過制御に成功した成果を踏まえて、更にVO2の電圧印加スイッチング及び自励発振現象をメタ表面へと組み込むことができればテラヘルツ波の高速な透過制御が可能となる点に着目した研究である。
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