テラヘルツ・赤外光電場の3次元制御と階層的トポロジーを持つ物質のナノスケール分析

太赫兹/红外光电场的三维控制及分级拓扑材料的纳米级分析

• 批准号: 21H01746
• 负责人: 河野 行雄
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Chuo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01746/
• 关键词: テラヘルツ; 赤外; テラヘルツ波; 顕微測定; テラヘルツ光; 赤外光

テラヘルツ（THz）～赤外光の光子エネルギーは、様々な低・中・高分子の振動や分子間相互作用、水素結合や固体結晶中電子や格子の振動に対応する重要な領域であるため、THz・赤外計測はこれらを探求する強力なツールとしての期待が高い。ところが、光の中では波長が非常に長いため、画像化計測の空間分解能が光の波長程度に制限される回折限界の問題が顕在化する。そのため、サブ波長領域のTHz・赤外物性研究は未成熟の新規開拓分野となっている。さらに計測の対象となる物質・分子科学の点からは、近年、材料やデバイスの幾何学的な性質が物性や機能に大きく関係することが見出されており、3次元空間での軸選択的な分析が求められている。本研究は、赤外・THz光の分布を、サブ波長分解能、周波数可変、かつ方向選択的にイメージングする技術を実現し、特徴的な階層的トポロジーを持つ物質へ適用することを目的とする。今年度は、サブ波長領域へ光を集める構造体を作製し、電磁界シミュレーションの結果に合致した周波数応答特性を観測した。この構造体では、表面パターンに応じて光の自由度を制御することが可能である。

テ ラ ヘ ル ツ (THz) ~ red outside light の photon エ ネ ル ギ ー は, others 々 な low, medium, high polymer の vibration や intermolecular interactions, the water element combined with や や electrons in the solid crystal lattice vibration に の 応 seaborne す る important area な で あ る た め, THz red outer measuring は こ れ ら を explore す る powerful な ツ ー ル と し て の expect high が い. と こ ろ が, optical の で は long wavelength が very に い た め, portrait measuring の space limitations can decompose が の wavelength light degree に さ れ る inflexion limit の problem が 顕 in turn す る. Youdaoplaceholder0 ため ため, サブ wavelength field <s:1> THz · infrared physical property research is not yet mature <e:1> new regulations open up the demarcation となって る る. さ ら に measuring の like と seaborne な る material, molecular science の point か ら は, in recent years, the material や デ バ イ ス の geometry nature of な が property や function に big き く masato is す る こ と が shows さ れ て お り, 3 dimensional space で の is analyzed axis sentaku な が め ら れ て い る. This study は, red outside を THz の light distribution, サ ブ wavelength decomposition can count and frequency variations, か つ direction sentaku に イ メ ー ジ ン グ す を る technology be presently し, special 徴 な class ト ポ ロ ジ ー を hold つ material へ applicable す る こ と を purpose と す る. Our は, サ ブ へ を light wavelength field set め る constructs を as し, electromagnetic field シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に の results are two し た cycle for 応 a feature を 観 measuring し た. The <s:1> <s:1> structure で, surface パタ に応じて に応じて に応じて に応じて light <s:1> degrees of freedom を control する とが とが とが possible である.

项目成果

Freely attachable broadband camera sheet based on series photo-thermoelectric coupling structure

基于串联光热电耦合结构的可自由附着的宽带相机片

• 发表时间: 2021
• 作者: Kou Li;Yukio Kawano
• 通讯作者: Yukio Kawano

サブ波長領域でのセンシングに向けた固浸法テラヘルツ帯ブルズアイ構造体の3Dアパチャー形状

用于亚波长区域传感的固体浸没式太赫兹带牛眼结构的 3D 孔径形状

• 发表时间: 2021
• 作者: 平田恵理;前田由佳利; 木村貞仁;横山敦郎;西山黎，菅谷俊夫，河野行雄
• 通讯作者: 西山黎，菅谷俊夫，河野行雄

シート状ブロードバンドイメージャーと非破壊検査分析応用 ～テラヘルツ光から可視光まで～

片状宽带成像仪和无损检测分析应用〜从太赫兹光到可见光〜

• 发表时间: 2022
• 作者: Sadahito Kimura; Eri Hirata; Yuta Takano; Yukari Maeda ; Masatoshi Sakairi; Masako Yudasaka; Atsuro Yokoyama;河野行雄
• 通讯作者: 河野行雄

Flexible omnidirectional terahertz imaging inspection chips by controlling the optical and thermal properties of carbon nanotubes

通过控制碳纳米管的光学和热性能制备柔性全向太赫兹成像检测芯片

• DOI: 10.11470/oubutsu.90.5_303
• 发表时间: 2021
• 期刊: Oyo Buturi
• 作者: Y. Konno;R. Morooka;T. Morishita;P. Zhao;N. Miyasaka;K. Ono;A. Noda;D. Uchida;R. Iwasaki;M. Yamada;M. Ehara;Y. Maeda;河野行雄
• 通讯作者: 河野行雄

A mechanically stretchable and optically broadband imager sheet

机械可拉伸且光学宽带成像片

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Li;T. Araki;T. Sekitani;Y. Kawano
• 通讯作者: Y. Kawano