テラヘルツ分光エリプソメータを用いた6G用低損失誘電材料の測定と開発

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第6世代移動体通信システム「6G」は様々な社会問題の解決や新たな価値の創出に利用されるであろう未来技術である。6Gを構築するにあたり高周波フィルタ用の低損失誘電体材料が必要であるが、6Gの周波数帯域（100 GHz超の帯域）で利用できる適切な材料は未だ見出されていない。本研究では、独自技術であるテラヘルツ分光エリプソメータシステムを用いて、6Gの高周波フィルタ材料として応用が期待される結晶、ガラス、コンポジット、結晶化ガラスの複素誘電率を広い周波数帯域で測定する。また、100 GHz帯での誘電率・誘電損失の起源を定量的に明らかにする。該当年度は前年度に引き続き、テラヘルツ分光エリプソメータシステムを用いて、様々なガラス材料の複素誘電率を測定した。特に、ガラスのネットワークフォーマー組成によって100GHz超の帯域の複素誘電率がどのように変化するのか明らかにした。また、高周波フィルタ用の誘電材料を開発すべく、誘電率の温度依存性を低減させるような試みを行った。特にルチル型のTiO2結晶を析出させた結晶化ガラスにおいて、TiO2結晶の析出量を変化させることによって誘電率の温度係数を制御できることが明らかになった。これにより誘電率の温度係数がほぼゼロとなるような誘電材料が開発できた。一方、無機多結晶のセラミックスでも低損失誘電体材料の探索を行っており、ルドルスデン-ポッパー相やトリルチル相の材料系について100 GHz超帯の誘電特性の起源を明らかにしている。