【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.28】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23GA0017
利用課題名 / Title
メタマテリアルを含むTHz帯微小共振器の作製
利用した実施機関 / Support Institute
香川大学 / Kagawa Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
THzメタマテリアル,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,フォトニクス/ Photonics
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
鶴町 徳昭
所属名 / Affiliation
香川大学 創造工学部 材料物質科学領域
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
三木愛加,水谷颯真
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
GA-002：マスクレス露光装置
GA-003：スピンコータ－
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
これまでにTHz技術として様々な発生、検出方法が提案されるとともに制御デバイ スの発展も期待されている。現在までにTHz波の制御デバイスとしてレンズやミ ラー、偏光板のようなpassiveなものからテラヘルツスイッチのようなactiveなもの まで様々なものが提案されてきた。そのような中、THz波制御デバイスの作製にあたってメタマテリアルの利用が注目されている。今回、磁気応答と共振器中の磁場成分との強結合現象の実現を目指して矩形孔(Rectangular Hole: RH)メタマテリアル構造などに着目し、試料の設計・作製を行った。
実験 / Experimental
RH構造メタマテリアルをSU-8フィルム上に作製した。マスクレス露光装置(大日本科研社製MX-1204）によりパターン描画を行い、金薄膜を真空蒸着装置(ULVAC社製VPC-1100:登録外機器)により成膜後、リフトオフ法により構造を作製した。 その後、SU-8をスピンコーター(ミカサ社製MS-B150)により表面に塗布しハードベイクを行うことでRH構造メタマテリアルを含むSU-8フィルムが作製できた。これらを2枚組み合わせることでRHとRHからなるTHz帯微小共振器構造が作製できた。その後これらの透過特性をTHz 時間領域分光により調べた。
結果と考察 / Results and Discussion
RH構造とは金属板に長方形型の開口を設けた構造であり、入射電磁波の磁場成分と相互作用するため、磁気双極子による共鳴を有すると考えることができる。その 一方で、共鳴以外の周波数においては鏡として作用する。このRH膜を二つ向かい合わせることで２つの磁気双極子が微小共振器に含まれるような構造となる。そして、共振器長を合わせる事で磁場と磁気双極子の三重結合状態を作ることが可能となる。Fig.1に作製したRHからなるTHz帯微小共振器構造の顕微鏡像を示す。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 RHを向かい合わせたTHz帯微小共振器構造の顕微鏡像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
共同研究者：THz時間領域分光においてご協力くださった徳島大学ポストLEDフォトニクス研究所安井武史教授、時実悠講師、吉田浩子特任技術員に感謝します。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件