生体ゆらぎを模倣するリラクサー・スピングラス材料創製と情報処理デバイス研究

模拟生物波动的弛豫剂和自旋玻璃材料的创建以及信息处理装置的研究

• 批准号: 21656158
• 负责人: 田畑 仁
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656158/
• 关键词: ゆらぎ; リラクサー; スピングラス; 情報処理; メモリデバイス; 表面プラズモン; マルチフェロ; スピントロニクス; 誘電体; 磁性体; ヘテロ接合

表面プラズモンは、高感度なバイオセンシングに効果的な光学現象として知られており、表面プラズモン励起には、通常レーザーやランプ等の外部光源が必須である。極微表面での双極子ゆらぎとしてとらえて、"Lab on tip"で動作する表面センシング発光デバイスの創製に向けて、金属と酸化物半導体のハイブリッド構造の形成、及びその物理的性質の解明を目指した研究を実施した。更に、非調和の分子振動と表面プラズモンモードの同時観測に向けて、近赤外域のプラズモン励起に着目した研究も併せて実施した。金属・量子井戸ヘテロ構造におけるプラズモン・励起子結合を検証するため、金属・量子井戸ヘテロ構造を作製した。量子井戸層表面上にプラズモン励起を示す金属量子ドットが均一に形成され、金属と量子井戸層はナノスケールで空間分離していることが分かった。プラズモンと励起子間の光結合の時定数は、金属と量子井戸間の空間距離及び波長に強く依存した。理論的に導出された結合時定数は、実験的に観測された時定数と類似した。この結果は、量子井戸からの発光エネルギーが、金属ナノ構造上のプラズモン励起への寄与を示唆しており、表面プラズモンを介した発光センシングの可能性を明らかにした。さらに、金属伝導性酸化物(In_2O_3,ZnO)表面上の表面プラズモン(SPR)モードについて検証した。近赤外領域において観測され、母体の電子密度や移動度等の物理的性質に関連することを明らかにした。水のOH振動に起因する非調和振動モードが観測され、通常の全反射(ATR)法と比較して高い感度を与えた。今後は、プラズモン共鳴周波数の変化とスピングラス、双極子グラス(リラクサー)と発光特性の相正を解明し、センシング機能を評価・検討していく予定である。

表面等离子体被称为光学现象，可有效地对高度敏感的生物传感，而外部光源（例如激光器和灯）通常对于表面等离子体的激发至关重要。考虑到它是极小表面上的偶极波动，旨在形成金属和氧化物半导体的混合结构并阐明其物理性能，以创建在“尖端实验室”中运行的表面传感光线。此外，研究重点是近红外区域的等离子体激发，以便同时观察到非谐波分子振动和表面等离子体模式。为了验证金属量子井井中的等离子 - exciton耦合，制造了金属量子井井井结构。发现显示等离子体激发的金属量子点在量子井层的表面均匀形成，并在纳米级处空间分离金属和量子井层。等离子体和激子之间光电偶联的时间常数在很大程度上取决于金属和量子孔之间的空间距离和波长。理论得出的耦合时间常数与实验观察到的时间常数相似。结果表明，量子井中的发光能有助于金属纳米结构上的等离子体激发，从而揭示了表面等离子体介导的发光感应的可能性。此外，检查了金属传导氧化物（IN_2O_3，ZnO）表面上的表面等离子体模式。在近红外区域观察到它与诸如矩阵的电子密度和迁移率等物理特性有关。观察到由于水的OH振动而引起的非谐波振动模式，与常规的总反射（ATR）方法相比，它们具有更高的灵敏度。将来，我们计划阐明血浆共振频率的变化以及自旋玻璃和偶极玻璃（松弛剂）的光发射特性的相位实力，并评估和检查感应功能。

项目成果

PLD法による三角格子スピン電荷競合系RFe2Oエピタキシャル薄膜の作製

PLD法制备三角晶格自旋电荷竞争RFe2O外延薄膜

• 发表时间: 2009
• 作者: 関宗俊;岩本藤行;小埜洋輔;田畑仁
• 通讯作者: 田畑仁

In situ Measurement of Combustion Gas Using Terahertz Time Domain Spectroscopy Setup for Gas Phase Spectroscopy

使用用于气相光谱的太赫兹时域光谱装置对燃烧气体进行原位测量

• 发表时间: 2010
• 期刊: JJAP
• 作者: Mohiuddin Hafiz;Nobuo Sasaki;Takamaro Kikkawa;T.Uno and H.Tabata
• 通讯作者: T.Uno and H.Tabata

金属伝導性酸化物表面上の伝搬プラズモンモードの観測と解析

金属导电氧化物表面传播等离激元模式的观察与分析

• 发表时间: 2011
• 作者: Wasanthamala Badalawa;松井裕章;池羽田昌文;蓮池紀幸;播磨弘;田畑仁
• 通讯作者: 田畑仁

金属メッシュによるテラヘルツ波異常伝搬特性の入射角依存性

使用金属网的太赫兹波反常传播特性的入射角依赖性

• 发表时间: 2010
• 作者: 山田祐樹;長谷部貴之;Sonia Contera;田畑仁
• 通讯作者: 田畑仁

自己整合3次元構造化とマルチフェロイックデバイス

自对准 3D 结构和多铁性器件

• 发表时间: 2009
• 作者: 野口真路;TSOLMON Soninkhishig;大曽根崇雅;長谷部貴之;山田パリーダ;礒田博子;田畑仁;田畑仁;田畑仁;田畑仁;田畑仁
• 通讯作者: 田畑仁