| 研究課題/領域番号 |
26600010
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
河野 行雄 東京工業大学, 量子ナノエレクトロニクス研究センター, 准教授 (90334250)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | テラヘルツ |
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| 研究実績の概要 |
テラヘルツ（THz）波計測の中でも分光イメージングは、対象物を可視化して直接的な情報を得ることができるため、きわめて有用な手段である。特に物質科学や生命科学ではナノメータレベルの分解能が求められることがしばしばある。ところが、従来の技術では、ミリメータやマイクロメータレベルの分解能にとどまっており、ナノメータ分解能のTHzイメージングに向けては、さらなるブレークスルー的進展が必要となる。本研究では、波長に依存しない近接場光の特徴を利用し、これとTHz分光検出素子とを組み合わせる。この技術を基にした高解像度THz分光イメージングを開発し、単一ナノ材料や単一分子のTHz画像・分光解析を実現する。従来のTHz計測では、多数ナノ材料や多数分子の平均的な振舞いを見ているにすぎず、ナノスケールで真に限定された領域での情報が得られない。本研究で開発する技術は、ナノ領域での局所情報を高感度に抽出することが可能であり、ナノ電子材料（ナノチューブ、ナノワイヤ、量子ドット等）やバイオ物質（生体高分子、生体細胞等）を探求する、ユニークで強力な計測法になると期待できる。
2014年度は、THz分光検出素子にイメージング用の機能を施す研究を行った。検出素子表面に近接場光が発生する仕組みを導入し、検出器とのエバネッセント結合により直接検出することが可能となった。この素子を用いて被測定試料の分光イメージングを行ったところ、プレリミナリな結果であるが、画像化かつ、局所的なTHz分光測定が可能であることを確認した。
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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
プレリミナリな結果であるものの、固体チップ型で局所的なTHz分光イメージングができたことは大きな進展であった。単一分子THz計測という大変チャレンジングな課題であるが、その実現に向けた基盤技術を開発することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、特に走査系の安定化に着目した研究を行う。本技術において、被測定試料に対する検出素子の位置制御は大変重要であり、測定の精度に直接的に関係する。制御システムの改良を行い、電子材料・分子計測に適用する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
元々はテラヘルツ波集光用の放物面鏡を購入予定であったが、当面はレンズで代用できたため、今年度は購入を見送った。
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| 次年度使用額の使用計画 |
テラヘルツ波計測用の光学部品を購入するために使用する。
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