光の螺旋性を操るプラズモニクスの開拓とナノキラル物質操作

• Project Area: Chiral materials science pioneered by the helicity of light
• Project/Area Number: 22H05137
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (II)
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 田口 敦清 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (70532109)
• Project Period (FY): 2022-06-16 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥102,050,000 (Direct Cost: ¥78,500,000、Indirect Cost: ¥23,550,000); Fiscal Year 2025: ¥16,640,000 (Direct Cost: ¥12,800,000、Indirect Cost: ¥3,840,000); Fiscal Year 2024: ¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000); Fiscal Year 2023: ¥22,750,000 (Direct Cost: ¥17,500,000、Indirect Cost: ¥5,250,000); Fiscal Year 2022: ¥28,860,000 (Direct Cost: ¥22,200,000、Indirect Cost: ¥6,660,000)
• Keywords: 表面プラズモン / ナノ構造設計 / 円偏光 / 光渦 / 光学キラリティ / ナノ構造 / 光ナノアンテナ / ヘリシティ / ナノアンテナ

Outline of Research at the Start

光と金属ナノ構造との相互作用により、運動量（波数）の大きな表面電磁波の生成と応用を目指す科学はプラズモニクスと呼ばれ、ナノテクノロジーとフォトニクスの融合研究として世界で注目され研究されている。本研究では、光の運動量のみならず、角運動量（光の螺旋性）をナノスケールで自在に操作・活用する螺旋のプラズモニクスを探求する。円偏光や光渦など、らせん構造の光場がもつスピン・軌道角運動量をミクロな領域に局在化し、近接場光のスピン・軌道角運動量と物質の相互作用の学術を開拓することで、キラル秩序化の解明と新奇な物質科学の学理創出に貢献する。