2016 Fiscal Year Annual Research Report
Control of magnetization with local circularly polarized field induced on metallic nanostructures
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15K13683
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
岡本 裕巳 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 教授 (20185482)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | プラズモン / 磁気光学効果 / 光物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では局所的に強くねじれた円偏光電場をプラズモン物質によって発生させ，それによって磁性材料上に局所的な磁化を誘起させることを目指している。磁化はプラズモンが励起される局所的な位置に発生すると考えられ，その検出方法として，プローブ顕微鏡の一つである磁気力顕微鏡を用いたイメージングによる方法と，逆ファラデー効果によるナノ光学イメージングによる方法を申請時に計画したが，予算の削減と，連携研究者（西山）の転出等の事情，及び信号レベルの詳細な見積もりの結果から，磁気力顕微鏡による方法に集中して試みることに方針を転換した。
磁気力顕微鏡は，現有（自作）のプローブ顕微鏡に磁性カンチレバーを装着して構築し，これは既に前年度に構築してテスト運用を行なっていた。また，円偏光照射による磁化の検出には左右円偏光を一定周期で交互に照射し（円偏光変調）ロックイン検出する必要があり，変調器のプローブ顕微鏡への組み込みまでが前年度に完了していた。今年度はそれを受け，円偏光照射下での磁化検出に取り組んだ。
当面，ガラス基板上に電子戦描画法で作成した幾つかの金ナノ構造試料を対象として測定を行った。残念ながら，現時点まで，プラズモンで誘起された磁化を検出することに成功していない。理由としては，磁気力顕微鏡の磁場検出感度が十分でないこと，あるいはプラズモン励起により誘起される磁化が弱いこと，のいずれかであると考えられる。前者については，磁気カンチレバーの選択により若干の改善は見込めるかもしれないが，大幅な改善は困難であろう。後者については，金属ナノ構造の選択，基板の選択によって，大幅な増強があるかもしれないが，試行錯誤と理論的な考察を進める必要があると考えられる。
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