2006 Fiscal Year Annual Research Report
光カー媒質をコートしたナノサイズ金属球・ロッドのプラズモニック非線形光学効果
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18310071
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
福井 萬壽夫 徳島大学, 大学院ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (70035632)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原口 雅宣 徳島大学, 大学院ソシオテクノサイエンス研究部, 助教授 (20198906)
岡本 敏弘 徳島大学, 大学院ソシオテクノサイエンス研究部, 助手 (60274263)
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| Keywords | 局在プラズモン / 金属ナノ微粒子 / 非線形光学効果 / 光カー媒質 / FIB加工 |
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| Research Abstract |
・LSPによる非線形光学応答解析用計算機シミュレーション技術の開発
光カー効果を考慮したFDTD(有限差分時間領域)法による計算機シミュレーションプログラムを開発した。従来のFDTD法で用いられる直行座標系では曲面を完全に表現することができず、計算誤差を生じ、非線形応答計算において発散する問題があった。これを解決するために、光カー効果を考慮した球座標系のFDTDプログラムを作製した。直径40nmの銀に20nm厚のCdSをコートした微粒子に対する計算では、光カー効果を考慮したMie理論計算結果と近い特性が得られるようになった。しかし、入射光強度が大きい領域では発散する傾向があり、改善が必要である。
・コアシェル・キャップ構造の作製
逆ミセル法を用いて、CdSをコートした銀ナノ微粒子を作製した。顕微分光システムを用いて、作製した微粒子1個あたりの散乱スペクトルを観察したところ、微粒子毎にばらつきがあるが、非線形光学応答が発生しやすいと予想されるサイズ(銀:直径40nm、CdS膜厚20nm)程度の微粒子も存在していることがわかった。FIB(集束イオンビーム)装置による銀膜の加工で微細構造作製を試み、約100nm程度の大きさの孤立金属微粒子が作製可能になった。
・線形光学特性評価技術の確立
倒立顕微鏡に近赤外波長領域に対応させたリレーレンズ系を組み、瞳位置に空間フィルターを置くことで、試料から散乱した開口数の大きな光のみを検出できるようにし、近赤外光の暗視野観察を可能にした。既存のマルチチャンネル分光器を光学系に組み込み、波長300〜1000nmまでの顕微分光が可能になった。
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