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ナノプラズモニック構造の設計と実証に関する研究

Research Project

Project/Area Number 16760035
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied optics/Quantum optical engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

田丸 博晴  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (30292767)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2005: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywordsプラズモニクス / 有限差分時間領域方(FDTD法) / 近接場光学 / 金属微粒子 / ナノオプティックス / 有限差分時間領域法(FDTD法)
Research Abstract

1.計算システムの開発
昨年度に引き続き、有限差分時間領域法(FDTD法)による計算システムの開発を行った。昨年度の研究成果によりプラズマ共鳴現象の吸収断面積の計算において計算誤差が大きくなるという問題が確認されていたため、その解決を目指してモデル化の問題、離散化の問題、プログラム実装上の問題という観点から検討・確認を行い、いくつかについてはテストコードの開発なども行ったが解決されなかった。現在はこの問題は界面モードであるプラズモンの計算におけるより本質的な問題であると考えており、物理的な描像にもどり再考している。他の国内外の計算・理論の研究者とも意見交換した結果、現状がうまくいっていないということに関して認識を共有し、それぞれの手法で議論を深めることとした。
2.試料系と測定系の開拓
数値計算や理論解析との定量的な比較を行える試料、測定系の開発を行った。ラングミュアー-ブロジェット法を用いて、粒径40nm程度の金の微小球を2次元的に配列させることに成功した。この方法を用いると、粒子間相互作用のない低密度領域から、強い相互作用が見られる高密度領域まで任意の試料を簡便に作製することができる。また、単層かつランダムな2次元配列なため、定量的な光学測定およびその解析を行うことができる。その結果、低密度領域でのこの微小球の光学応答は、金のバルク誘電率を用いてミーの理論によって定量的に扱うことができることを確認した。また、高密度領域においては、粒子表面に付着したクエン酸のラマン散乱によって、粒子間相互作用に伴う強い電場増強を確認することができた。

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2005 2004

All Journal Article (7 results)

  • [Journal Article] Phase control through anisotropic strain in Nd_<0.5>Sr_<0.5>MnO_32005

    • Author(s)
      中村優男, 荻本泰史, 田丸博晴, 和泉真, 宮野健次郎
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 86

      Pages: 182504-182504

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Persistent and reversible all-optical phase control in a manganite thin film2005

    • Author(s)
      田久保直子, 荻本泰史, 中村優男, 田丸博晴, 和泉真, 宮野健次郎
    • Journal Title

      Physical Review Letters 95

      Pages: 17404-17404

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Interfacial charge transfer excitation with large optical nonlinearity in manganite heterostructure2005

    • Author(s)
      佐藤琢哉, 宮野健次郎, 荻本泰史, 田丸博晴, 石原純夫
    • Journal Title

      Physical Review B 72

      Pages: 224403-224403

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Pseudomorphic strain effect on the charge-orbital ordering pattern in Pr_<0.5>Sr_<0.5>MnO_3 epitaxial thin films2005

    • Author(s)
      荻本泰史, 田久保直子, 中村 優男, 田丸博晴, 和泉真, 宮野健次郎
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 86

      Pages: 112513-112513

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Strain-induced crossover of the metal-insulator transition in perovskite manganites2005

    • Author(s)
      荻本泰史, 中村 優男, 田久保直子, 田丸博晴, 和泉真, 宮野健次郎
    • Journal Title

      Physical Review B 71

      Pages: 60403-60403

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Critical phase control of the charge-orbital ordered manganite thin films2005

    • Author(s)
      荻本泰史, 中村 優男, 田久保直子, 田丸博晴, 和泉真, 宮野健次郎
    • Journal Title

      Thin Solid Films (印刷中)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 金属ナノ粒子の共鳴光散乱(研究紹介)2004

    • Author(s)
      田丸博晴, 桑田斉, 宮野健次郎
    • Journal Title

      応用物理 73

      Pages: 768-768

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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