超伝導表面プラズモンの励起及び伝播特性測定

超导表面等离子体激发和传播特性的测量

• 批准号: 14655026
• 负责人: 長島 健
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655026/
• 关键词: 超伝導体; プラズモンポラトリン; テラヘルツ電磁波; 低次元プラズモン; プラズモンポラリトン

光学的な手法により薄いシート内に局在した自由キャリアの粗密度(低次元プラズモン)を励起することができる.低次元プラズモンが誘起する電場はシート近傍に局在し,かつ非常に強いことが知られている.これまでは従来の常伝導金属(主として銀)を用いた研究がほとんどであった.本研究の目的は(1)高温超伝導体中において,散乱を受けない超伝導キャリア低次元プラズモンの励起方法の探索,及び(2)その伝播特性の明確化である.昨年度までに(1)について,高温超伝導体中の超伝導キャリアの2次元プラズモンポラリトンの励起,分散曲線の精密測定,そして電場及び磁場を印加した場合のテラヘルツ電磁波に対する応答の測定を行った.本年度は(2)の考察及び前年度に観測されたいくつかの現象の解明を行った.(1)本研究ではテラヘルツ電磁波を照射することで当該ポラリトンを励起する.このとき電磁波の面内方向の波数を補うために試料表面にはグレーティングカプラを付与する.ポラリトンの分散曲線を精密測定するために,1枚の薄膜試料に周期の異なる複数のグレーティングを作製し,各領域にテラヘルツ電磁波を照射し当該ポラリトンを励起し,その周波数を決定した.さらにテラヘルツ電磁波のスペクトル形状から超伝導キャリア低次元プラズモンの伝播定数は1cmオーダーであることがわかった.(2)超伝導キャリアの運動は電場あるいは磁場の印加によって大きく変化する.これにより当該ポラリトンの応答も大きく変化すると期待される.前年度,試料に電場及び磁場を印加して行った結果,これらはテラヘルツ電磁波への応答には影響を及ぼさないことがわかった.これらの原因について調査した結果,超伝導体薄膜中の電流分布の影響あるいは印加磁場強度の不足に起因すると考えられる.

The optical technique is to create a thick density (low dimensional) in the thin layer of the inner layer of the free layer. The electric field induced by low dimensional radiation is very strong and near the center. This is the first time that a metal (mainly silver) has been used as a conductor. The purpose of this research is to (1) explore the methods of stimulating low-dimensional ultrasound conduction in high-temperature ultrasound conductors, and (2) clarify the characteristics of ultrasound propagation. In the past year, the superconductivity in high-temperature superconductors has been improved by two-dimensional excitation, precise measurement of dispersion curves, and measurement of electromagnetic wave responses in electric and magnetic fields. This year's survey and the previous year's survey were conducted to clarify the phenomenon. (1)In this study, electromagnetic waves were irradiated and excited. The wave number of the in-plane direction of the electromagnetic wave is added to the surface of the sample. The dispersion curve of a thin film sample is precisely measured, and the number of cycles of the thin film sample is determined when the dispersion curve is excited. The number of electromagnetic waves transmitted by the electromagnetic wave is 1cm. (2)Superconductivity and movement of the electric field and magnetic field. This is the first time that we've seen this. In the past year, the electric field and magnetic field of the sample were investigated. The investigation results show that the influence of current distribution in superconducting thin films on the causes of insufficient magnetic field strength.

项目成果

長島 健: "円孔配列金属薄膜フィルターのテラヘルツ電磁波透過特性"レーザー研究. 30巻. 391-395 (2002)

Ken Nagashima：“圆孔阵列金属薄膜滤波器的太赫兹电磁波传输特性”激光研究卷30. 391-395 (2002)。

Takeshi Nagashima: "Terahertz Time Domain Spectroscopy of Epitaxially Grown Silicon Germanium"IECIE Trans.Electron.. E-46C巻. 1994-1999 (2003)

Takeshi Nagashima：“外延生长的硅锗的太赫兹时域光谱”IECIE Trans.Electron..卷 E-46C 1994-1999 (2003)。