テラヘルツ時間領域分光法

　テラヘルツ波とは、周波数帯域0.1THzから10THzの電磁波を指します。携帯電話の周波数がGHz帯であり可視域が数百THzであるから、テラヘルツ領域はデバイス技術やシステム技術が発達しているエレクトロニクスやフォトニクスの中間の領域に位置しています。この領域の電磁波技術の開発は立ち遅れていて産業的にはあまり利用されていませんでしたが、近年の安定なフェムト秒パルスレーザーや半導体技術の発達により効率の良い発生・検出方法が確立され、盛んに研究が行われるようになってきています。

　テラヘルツ領域には、液体の緩和モードや分子間振動モード、半導体中のフリーキャリアや格子振動、その他にも強誘電体のソフトモードや気体の分子回転モードなどの様々な物質の励起が存在しており、これらはそれぞれの物理現象をよく特徴づけることから、テラヘルツ領域での物性研究が盛んに行われています。

　 我々はテラヘルツ時間領域分光法(Terahertz Time-Domain Spectroscopy , THz-TDS)を用いて様々な物質のテラヘルツ領域における光学定数の測定を行っています。我々が測定に用いている自作の透過型テラヘルツ分光装置では、市販の製品と比較してアンテナ間のギャップが100倍程度大きな光伝導アンテナをテラヘルツ波発生素子として用いることで高強度のテラヘルツ波発生を実現しており、さらに光学系を真空ボックス内に収めることで水蒸気の回転モードの影響が取り除かれた高精度の測定が可能となっています。