| Project/Area Number |
18KK0407
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Field |
Electronic materials/Electric materials
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| Research Institution | Chiba Institute of Technology |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019 – 2021
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
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| Keywords | 電気電子材料 / ナノ磁性構造体 / 磁気光学効果 / 金属ナノ粒子 / プラズモン / プラズモン増強電界 / 磁性薄膜 / プラズモン効果 / 貴金属ナノ粒子 / ホットスポット電場 |
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| Outline of Research at the Start |
「ホットスポット」とは均一で増強された電場のことであり、この場では光と物質の様々な物理的性質の相互作用が可能となる。本研究ではこれに着目し、金属ナノ粒子内における電子の集団振動によって発生する「局在表面プラズモン共鳴」(以下「プラズモン」)から励起されるホットスポットと、ナノ磁気材料の組み合わせにより、従来にはない磁気物性の飛躍的向上を目指す。またホットスポットとナノ磁気物性の相互作用メカニズムも明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
We studied "magneto-plasmonic materials" consisting of a magnetic-thin film and self-organized noble-metal nanoparticles. The present study was carried out with a collaboration of Dr. J. G. Lin et al. of National Taiwan University. The main objective in this study was to investigate the optical wavelength dependence of enhanced-electric field originated from localized-surface plasmon resonance (LSPR). LSPR is generated by noble-metal nanoparticles. The quantification of the enhanced-electric field by LSPR is also one of the main objectives in the present study.
We evaluated the LSPR-enhanced electric field by means of several different spectroscopic techniques. The results clarified that the electric-field intensity is significantly enhanced at LSPR wavelength compared to other wavelengths.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまでは表面プラズモン共鳴やLSPRによる電場の増強は理論計算等から説明されてきた。本研究はこれを実際の物質において実験から観測した研究として意義がある。また物質中で励起するLSPRによってどの程度電場が増強するかの定量を行ったことも学術的に大きな意義がある。
今回の研究ではLSPR励起波長では他の波長帯と比較して数桁に及ぶ電場強度の増大を明らかにした。この増強電場を利用することにより、物質の様々な物理的物性を増大あるいは変調でき、新奇物理的物性を開拓できる可能性がある。
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