新しいベクトル積分方程式を利用した近接場光学の数値解析

Research Project

Project/Area Number	10135210
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Gifu University
Principal Investigator	田中嘉津夫岐阜大学, 工学部, 教授 (40092944)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田中雅宏岐阜大学, 工学部, 助手 (80267848)
Project Period (FY)	1998
Project Status	Completed (Fiscal Year 1998)
Budget Amount *help	¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000) Fiscal Year 1998: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords	近接場光学 / 積分方程式 / 境界要素法 / シミュレーション
Research Abstract	現在、研究室では、境界要素法(モーメント法)による、ファイバ・プローブを使用した近接場光学問題のシミュレーション・コードの開発を行っている。我々の手法の特徴は、以前に見出した導波モード分離型積分方程式(GMEIE)を利用することにより、プローブ内の導波モードを含めたグローバル・モデルの精密な解析が可能なことである。二次元問題については、走査型フォトン・トンネル顕微鏡(PSTMS)、近接場光マニピュレータのシミュレーション・コードを作成し、近接場光の物理的性質を解析した。作製した二次元シミュレータ・コードを利用して、NFO顕微鏡において解像力を決定する基本要素を探っている。また、三次元ベクトル問題のコード開発を進めている。基本となる三次元ベクトル積分方程式として、体積積分方程式(Lippman-Shwinger 方程式)、および、電界型境界積分方程式を取り上げた。現在までの体積積分方程式の研究成果として、Iteration法を利用することにより、数値解析における大規模問題(未知数十万以上)を小さな計算機記憶容量(1GB以内)で、高速(数10時間)に解くことがでぎるコードを開発し、更なる高速化を探っている。同じく、境界積分方程式の成果として、二次元問題として厳密に計算した二次元光プローブの近接場光が三次元誘電体球に働く電磁力の解析を行った。こうした3次元問題の研究成果は今後、発表する予定である。