도쿄 대학교, 도쿄 대학교 대학원 대학원, 새로운 지역 제작 과학 대학원, 국립 선진 산업 과학 기술 연구소실시간 바카라, 도쿄 대학 고급 피연산자 측정 기술 오픈 혁신 연구소 (주 1)의 공동 연구 그룹 극성 박막의 편광 방향 및 크기와 같은 편광 벡터 정보를 얻을 수있는 새로운 방법을 성공적으로 개발했습니다 (그림) 전통적인 평가 기술은 실용 장치를 평가하기에 충분한 영역 (~ 1mm2)의 실시간 바카라전성 박막 샘플의 편광 벡터 정보를 평가하기는 어렵고, 이는 실시간 바카라 전기 박막 장치의 크기를 더 크게 만드는 데 어려움을 겪고 있습니다 이번에는 공동 연구 그룹이 펨토초 레이저 펄스 조사를 사용하고 있습니다Terahertz Wave Radiation (참고 2)를 사용함으로써, 우리는 실시간 바카라전 전기 박막 샘플의 분극 벡터를 3 차원 방식으로 결정하는 데 성공했습니다 이번에 개발 된 방법은 다음과 같습니다인쇄 된 전자 장치 (참고 3)8754_8808 |
이 연구 결과는 American Physics Society의 저널 "을 기반으로합니다물리 검토 적용"는 2020 년 11 월 2 일에 발표되었습니다 이것은 과학 연구를위한 일본 과학 협회 (JSPS) 과학 연구"새로운 시공간 웨이브 생성의 개발 및 물리적 특성 연구로의 개발 (JP18H01858) "(JP18H01858)"(Resturecer : Taker : TAK : TAK : TAK : TAK : TAK) 도카키)
① 연구 배경
외부 전압의 방향에 따라 편광 방향을 가역적 인 물질을 실시간 바카라 전기라고합니다 이 분극 반전 현상을 사용하여 Ferroelectrics에 고유 한 경우 데이터를 다시 작성하고 저장할 수있는 메모리 기능을 실현할 수 있습니다 또한, 실시간 바카라전 전기는 열이 적용될 때 분극을 변화시키는 파이어로 전기 특성과 같은 풍부한 전기 및 광학 기능을 가지고 있으며, 이는 비선형 광학적 특성을 가지고 있으며, 이는 빛의 주파수와 다른 주파수에서 빛을 방출합니다 이러한 모든 성능은 실시간 바카라전 전기의 분극의 방향과 크기에 의존합니다 따라서 재료의 특성을 실시간 바카라전체로서 명확하게하기 위해 편광에 대한 정보를 얻는 것이 중요한 문제입니다 특히, 장기 전기를 장치에 적용하려면 박막 샘플 내에서 편광의 방향 및 크기를 평가해야한다 평가 방법은 angstroms (Å, 10-10m) 편광 정보는 고차 공간 해상도로 얻을 수 있습니다프로브 현미경 (주 4)주로 사용됩니다 그러나 이러한 기존의 방법은 실제 장치를 평가하기에 충분한 면적 (~ 1mm)을 갖습니다2)의 실시간 바카라전성 박막 샘플의 편광 벡터 정보를 평가하기는 어렵고, 이는 실시간 바카라전 전기 박막 장치를 더 큰 영역으로 만드는 데 어려움이되었습니다
② 연구 컨텐츠
이 문제를 해결하기 위해이 연구 그룹은 펨토초 레이저 펄스 여기저가 사용된다고 발표했습니다Terahertz Wave Radiation (참고 2)그림에서 볼 수 있듯이,이 연구 그룹은 테라 헤르츠 파 방사선이 실시간 바카라전성 샘플에서 펨토초 레이저 펄스로 조사 될 때 발생하고 방사 된 테라 헤르츠 파의 전기장 진폭 및 위상이 각각 분극의 크기 및 방향에 의존한다는 것을 발견했다 이 특성을 사용하면 분극이 다양한 방향으로 측정되면 Terahertz 웨이브의 전기장 진폭 및 위상은 분극 방향에 따라 변해야합니다
특정 박막 샘플은 유기 실시간 바카라전성 2- 메틸 벤지 미다 졸 (MBI)이었다 이 재료는 실온에서 우수한 실시간 바카라전성 특성을 나타내며 실온 및 정상 압력에서 인쇄하여 넓은 면적 (~ 1mm)입니다2)(주 5)
그림과 같이 펨토초 레이저 펄스의 광학 축 (yAxis);xz비행기에서 틸트, 즉 편광 방향xz비행기 내 전기장 진폭의 회전 및 회전 의존성을 측정하기 위해 평면 내 틸트 결과적으로, 우리는 분극 방향에 따라 Terahertz Wave의 전기장 진폭이 크게 변한다는 것을 발견했습니다 그림과 같이 행동을 분석 한 결과, 편광은yAxis,ψ= 45도,Z우리는 축이 ξ = 90도 기울임을 고려하여 실험 결과를 재현 할 수 있음을 밝혀냈다
이 방법의 공간 해상도는 펨토초 레이저 펄스의 초점 크기가 조사되는 것에 의해 결정됩니다 이 실험에서는 25 μm였습니다 이 방법은 기존 프로브 현미경의 공간 해상도를 초과하지 않지만 샘플에서 펨토초 레이저 펄스의 초점 위치를 스캔하여 넓은 면적을 얻을 수 있습니다 (~ 1mm2)에서 편광 정보의 공간 분포를 평가할 수 있다는 이점이 있습니다
③ 미래 계획
앞으로, 우리는이 방법을 활용하여 다양한 실시간 바카라전성 박막 및 실제 실시간 바카라전 전기 장치의 분극 벡터에 대한 비접촉식 및 비파괴 평가에 적용하고 싶습니다
그림 : 이번에 개발 된 Terahertz wave 방사선을 사용한 실시간 바카라전성 박막에 대한 새로운 편광 평가 방법의 개략도 펨토초 레이저 펄스가 측정 될 박막 샘플에 조사 될 때, 테라 하르츠 파는 분극의 방향과 크기에 따라 방출된다 따라서, 박막 샘플은 다음과 같습니다Z축 주위의 회전,x축에서 회전하면 편광 방향이 회전합니다 이것은 편광의 방향과 크기에 따라 Terahertz 웨이브의 전기장 진폭이 변화하게되므로 편광 정보 (경사)는 다음과 같습니다yAxis,ψ학위,Z축, ξ도 등을 추출 할 수 있습니다
Takida Tokuaki (도쿄 대학의 새로운 지역 제작 과학 대학원 자료 부교수/
동시에 실시간 바카라와 도쿄 대학의 방문 연구원, 실시간 바카라, Advanced Openand Measurement Technology Open Innovation Laboratory)
Kinoshita Yuto (연구 당시 : 3 학년 박사 과학 대학원 과학 대학원 과학 기술 대학원/
현재 : 도쿄 대학교 물리적 특성 연구소 국제 슈퍼 높은 자기장 연구 시설의 특별 조교수)
Okamoto Hiroshi (도쿄 대학의 새로운 지역 제작 과학 대학원 자료학과 교수
실시간 바카라 및 도쿄 대학의 실험실 팀 책임자, 고급 피연산자 측정 기술 오픈 혁신 연구소, 국립 고급 산업 과학 기술 연구소)
Uemura yohei (도쿄 대학 공학 대학원 박사 과정)
Arai Toshito (도쿄 대학교 공학 대학원 공학부 강사)
Hasegawa Tatsuo (도쿄 대학교 공학 대학원 공학과 교수)
잡지 이름 : "물리 검토 적용"(온라인 버전 : 11 월 2 일)
논문 제목 : Terahertz 방사선 방출을 사용한 유기 분자 실시간 바카라전체의 필름에서 3 차원 편광 벡터의 관찰
저자 : Yuto Kinoshita, Masato Sotome, Tatsuya Miyamoto, Yohei Uemura, Shunto Arai, Sachio Horiuchi, Tatsuo Hasegawa, Hiroshi Okamoto 및 Noriaki Kida*
doi 번호 : 101103/physRevapplied14054002
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