原子の振動を使った高効率なテラヘルツ光検出に成功東京大学,理化学研究所
-
東京大学などのグループは、強誘電体SbSI(ヨウ化硫化アンチモン)において、フォノン(格子振動)起源のテラヘルツ領域における巨大な光起電力効果を実現した。
同グループはフォノンやマグノン*に起因するテラヘルツ光起電力効果の研究を進めてきたが、本研究ではテラヘルツ光の周波数に依存した電流への変換効率を初めて定量的に明らかにした。その結果、SbSIのテラヘルツ領域の変換効率が、可視光や近赤外領域を含めた既知の光起電力効果の中でも、最大級の光―電流変換効率を示すことが分かった。これは、現在実用化されているテラヘルツ検出素子にも匹敵する高い検出感度に相当する。強誘電体中のフォノンが普遍的に示すこのユニークなテラヘルツ光機能は、高速通信や各種センシング技術への応用が期待されるテラヘルツ帯において、高機能デバイスの開発を大きく加速させるものと期待される。
*マグノン磁性体の中で電子スピンが集団として揺らぐことで生じる、スピンの波(励起)。固体中では、電子スピンは規則正しく並んでいるが、その並びがわずかに乱れて波のように伝わる現象が起こる。この波を、粒子として捉えたものがマグノン。










