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運動するフォトニック結晶と光および物質との相互作用

Research Project

Project/Area Number 18656022
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied optics/Quantum optical engineering
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

落合 哲行  National Institute for Materials Science, 量子ドットセンター, 主任研究員 (80399386)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2006: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Keywordsフォトニック結晶 / ラマン散乱 / 電子エネルギー損失分光 / コロイド結晶 / 放射力 / 摩擦
Research Abstract

誘電率の異なる物質からなる人工周期構造(フォトニック結晶)はその内外での特異な光学特性によって、新奇な光学デバイスや光電子デバイスの実現を可能にする。そのため、それらの応用を目指した研究が全世界で盛んにおこなわれている。本研究ではそのようなフォトニック結晶の新たな可能性を深るべく、等速運動や局所的に振動するフォトニック結晶に対して、光や荷電粒子がどのような応答を示すかを理論的、数値的に調べた。等速運動する場合には準静的な扱いから出発し、荷電粒子の運動に対する反跳について解析した。これは、電子線を物質に対して走査したときに得られる電子エネルギー損失分光の誘電関数理論と密接に関係しており、従来単純な幾何学形状のものに限定されていたこの理論をフォトニック結晶に拡張したことにもなっている。この成果については近日中に論文投稿予定である。また局所的に振動するフォトニック結晶からの光散乱の理論を定式化し、自己組織化によってできる3次元フォトニック結晶の代表例であるコロイド結晶に対して、数値シミュレーションを行った。その結果、理想的には10の6乗程度のラマン散乱の増強度が得られることがわかった。これらの結果については実験との共同研究と含めて、論文2報にまとめた(うち1報はまだ投稿中)。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Enhanced Raman scattering in colloidal photonic crystals2008

    • Author(s)
      T. Ochiai
    • Journal Title

      Phys.Rev.B (In press)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spontaneous emission properties of a quantum dot in an ultrahigh-Q cavity:Crossover from weal-to strong-coupling states and robust quantum interference2008

    • Author(s)
      J. Inoue
    • Journal Title

      Phys.Rev.A 77

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spontaneous emission from a quantum dot embedded in a bi-sphere microcavity2007

    • Author(s)
      T. Ochiai
    • Journal Title

      Superlattices and Microstructures 41

      Pages: 46-48

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spontaneous emission from a two-level atom in a biosphere microcavity2006

    • Author(s)
      T.Ochiai
    • Journal Title

      Phys. Rev. A 74

      Pages: 63818-63818

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Theory of unconventional Smith-Purcell radiation in finite-size photonic crystals2006

    • Author(s)
      T.Ochiai
    • Journal Title

      Optics Express 14

      Pages: 7378-7378

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Exotic radiation from a photonic crystal excited by an ultra-relativistic electron beam2006

    • Author(s)
      N.Horiuchi
    • Journal Title

      Phys. Rev. E 74

      Pages: 56601-56601

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Emission Spectra from a High Q Weak Coupling System2006

    • Author(s)
      J.Inoue
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn. 75

      Pages: 94720-94720

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Electron-induced light emission in photonic nanosgtructures2007

    • Author(s)
      T. Ochiai
    • Organizer
      Optical Society of America
    • Place of Presentation
      Hangzhou,China
    • Year and Date
      2007-06-20
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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