Frequency Modulated Terahertz Laser Emitting Devices

テラヘルツ波は周波数0.3から10　THｚ（波長1mmから30μm）の周波数帯の電磁波である。この帯域はマイクロ波と赤外線の中間に位置しており、赤外線のように直線伝搬特性とマイクロ波のように様々な物質を透過できる特性を両立している。3次元イメージングが可能な可視化手段として、医療診断、LSIチップの故障解析、セキュリティ対策、医薬品、食品の品質管理等分野への応用が期待されている。本研究では、グラフェンの高い電子の移動度・長い平均自由行程など優れた電子伝導特性を利用し、グラフェン薄膜・垂直半透明薄膜の二層化によって、テラヘルツ波発振素子の実現を目的としている。透明度の高い垂直磁化膜及びそのグラフェン薄膜との二層化は本研究の実験重点である。本年度では、合成石英基板を用いて、透明度の高い正方晶系フェライト薄膜に着目し、実験を行ったところ、保磁力10ｋOe以上の正方晶系フェライト薄膜の形成が成功した。現在論文投稿中である。更に、瞬間冷却可能な新規熱処理方法を導入し、ラーマン分光により磁性薄膜上にグラフェン薄膜の形成を確認できた。Ｘ線回折法の結果から、これらのグラフェン薄膜は基板面に平行に成長したことを明らかにした。更に、微細領域のフラッシュ熱処理法の導入になり、昇温、降温速度の制御により、フラフェンとアモルファスカーボン間のトランスフォーメーション手法を確立した。これらの手法を用いて、抵抗変化型の高密度集積可能なメモリーへの応用も可能になった。

テラヘルツ波は周波数0.3から10　THｚ（波長1mmから30μm）の周波数帯の電磁波である。この帯域はマイクロ波と赤外線の中間に位置しており、赤外線のように直線伝搬特性とマイクロ波のように様々な物質を透過できる特性を両立している。3次元イメージングが可能な可視化手段として、医療診断、LSIチップの故障解析、セキュリティ対策、医薬品、食品の品質管理等分野への応用が期待されている。本研究では、グラフェンの高い電子の移動度・長い平均自由行程など優れた電子伝導特性を利用し、グラフェン薄膜・垂直半透明薄膜の二層化によって、テラヘルツ波発振素子の実現を目的としている。透明度の高い垂直磁化膜及びそのグラフェン薄膜との二層化は本研究の実験重点である。本年度では、合成石英基板を用いて、透明度の高い正方晶系フェライト薄膜に着目し、実験を行ったところ、保磁力10ｋOe以上の正方晶系フェライト薄膜の形成が成功した。現在論文投稿中である。更に、瞬間冷却可能な新規熱処理方法を導入し、ラーマン分光により磁性薄膜上にグラフェン薄膜の形成を確認できた。Ｘ線回折法の結果から、これらのグラフェン薄膜は基板面に平行に成長したことを明らかにした。更に、微細領域のフラッシュ熱処理法の導入になり、昇温、降温速度の制御により、フラフェンとアモルファスカーボン間のトランスフォーメーション手法を確立した。これらの手法を用いて、抵抗変化型の高密度集積可能なメモリーへの応用も可能になった。