2016 Fiscal Year Annual Research Report
Metamaterials using nanosheets for THz wave intensity modulation device
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26610084
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
杉本 渉 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (20313843)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮丸 文章 信州大学, 学術研究院理学系, 准教授 (20419005)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ナノシート / メタマテリアル / テラヘルツ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，テラヘルツ領域においてナノシートの電磁応答特性を調べ，その応答特性を新規のテラヘルツ光学デバイスに応用することを目的としている。昨年度までに層状K0.2RuO2.1*nH2Oから誘導した酸化ルテニウム(K-RuO2)ナノシートを１～10層積層させた薄膜のテラヘルツ領域におけるインピーダンスを測定し，テラヘルツ領域において比較的高い導電率を示すことを見出した。
本年度は，比較的導電率が高いK-RuO2ナノシートに注目し，その電気伝導特性を詳細に調べるため，温度依存性の測定を行った。そのために，試料の温度を変化させることができる装置を構築し，それをテラヘルツ時間領域分光装置に導入することによりナノシートの温度変化によるインピーダンスの変化を測定した。その結果，温度変化に対してK-RuO2ナノシートのインピーダンスはあまり変化しない様子が観測された。通常の金属では低温になるに従ってフォノン散乱が減少し，電気抵抗が下がるのが一般的であるが，今回の結果はその傾向と異なる。そのような温度特性を示す原因は，今後解明する必要がある。
さらに本年度は，K-RuO2 の吸収率の評価を行った。K-RuO2ナノシートの透過及び反射特性を測定し，それらの結果から吸収率を見積もった結果，基板の両面にK-RuO2(10層)ナノシートを成膜した試料において，入射テラヘルツ波に対して30％程度のパワーが吸収されていることがわかった。テラヘルツ波の波長は300ミクロン(1THzにおいて)であるのに対して，両面のK-RuO2ナノシートをあわせた厚みは20nm程度である。このように波長に対して非常に薄い領域にテラヘルツ波を吸収させることができる特性は，テラヘルツ領域の薄膜吸収体として応用することができると考えられる。
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Research Products
(3 results)
