2000 Fiscal Year Annual Research Report
誘電体-金属系光機能ナノ傾斜多層膜の設計および作製
| Project/Area Number |
11355027
|
|---|
| Research Institution | TOHOKU UNIVERSITY |
|---|
Principal Investigator |
平井 敏雄 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (50005865)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水関 博志 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (00271966)
増本 博 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (50209459)
陳 立東 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (90280883)
菊池 俊宏 アルプス電気(株), 第一機構事業部, 研究員
染野 義博 アルプス電気(株), 第一機構事業部, 主任技師
|
|---|
| Keywords | 誘電体 / ナノ多層膜 / 金属粒子 / 光機能特性 / 最適化設計 / 屈折率 / 透過率 |
|---|
| Research Abstract |
本研究では、誘電体マトリックス中に金属粒子が傾斜的に分散した部分および金属の極薄膜を有する部分を任意に設け、膜中に入射した光の電界により生じる2次以降の励起分極効果や光の回折による局在化を人為的に制御し、優れた光機能特性を有する光機能ナノ傾斜多層膜を設計・作製することを目的とした。
用いた誘電体および金属は、それぞれTiO_2やSiO_2およびAuとし、ヘリコンビームスパッタ法を用いて複合薄膜を作製した。
まず、傾斜設計に基づく誘電体-誘電体成膜としてTiO_2-SiO_2薄膜を作製し、得られた薄膜が、狭帯域の特定の波長の光のみを透過するバンドパスフィルター構造を有していることを明らかにした。
次に、誘電体、金属それぞれ単体での成膜を行い、それぞれの膜が、平滑で均一である膜が得られることがわかった。
誘電体、金属を多層膜とする、量子ドットの試作を試みた結果、母相SiO_2中に金微結晶の析出が確認できる条件の把握ができた。
多層構造とすることで積層数すなわち微結晶の総量に対応した形で特定波長における固有の吸収が確認された。
多層積層時に異金属の微粒子を交互に積層することで、新たな非線形光学現象の出現や非線形特性のマルチ効果が期待できる。
|
Research Products
(3 results)
-
[Publications] X.R.Wang: "Fabrication of a 33-layer optical reflection filter with stepwise graded refractive index profiles"J.Mater.Res. 15. 274-277 (2000)
-
[Publications] X.R.Wang: "Design and preparation of a 33-layer optical reflection filter of TiO_2-SiO_2 system"J.Vac.Sci.Technol.. A. 933-937 (2000)
-
[Publications] X.R.Wang: "Design and synthesis of A33-layer narrow bandpass filter with graded refractive index profiles"Mat.Res.Soc.Symp.Proc.. 597. 63-68 (2000)
