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2010 Fiscal Year Annual Research Report

ナノドット配列における結合励起状態の時空間特性と励起場制御

Research Project

Project/Area Number 22225002
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

Research InstitutionInstitute for Molecular Science

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)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 成島 哲也  分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 助教 (50447314)
Keywordsナノ材料 / 走査プローブ顕微鏡 / 近接場 / プラズモン / 金属ナノ構造 / 電子線描画 / 励起状態相互作用
Research Abstract

本研究では,電子ビーム(以下EB)リソグラフィー法を基礎に様々な金属ナノ構造,即ち円形ディスクや金属薄膜に円形の孔の開いた円形ヴォイド(ナノドットと総称する)を設計された形状に配列した構造体を作成し,近接場光学像の測定と解析を通じて,光電場の時空間構造とそれを決めるプラズモン間の相互作用を解明することを第一の目的としている。本年度は,主として次年度以降の研究計画の本格実施に向けた準備期間と位置づけ,導入機器の検討と試料作成に向けた準備,及び予備的な金属ナノ構造の近接場測定を行った。まずEBリソグラフィーに必要なEB描画装置の選定を使用条件等の慎重な検討の上に行い,35nm程度のピッチの金属ナノ構造の作成が可能な機器の導入を決定し,納品を終了した。並行して,EB法による金属ナノ構造作製で経験のある研究室において作製技術の研修を行い,導入した装置でのナノ構造体作成の準備とした。また近接場分光イメージングシステムでは,波長1.6μm前後までの近赤外域での透過測定を可能とするよう,機器の拡張を行った。
ナノドット間の相互作用を系統的に検討するための準備として,有限差分時間領域(FDTD)法による電磁気学シミュレーションと結合双極子系の簡単なモデルによる,ドット集合系のプラズモンモードと電場の空間分布の検討を行い,モードの振動数と空間構造の間の定性的な相関についての知見を得た。

  • Research Products

    (24 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (12 results) Book (2 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Nanoscale two-photon induced polymerization of diacetylene LB film by near-field photoirradiation2011

    • Author(s)
      Akira Sakamoto, 他3名
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.C

      Volume: 115 Pages: 6190-6194

    • DOI

      10.1021/jp1100522

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatial distribution of enhanced optical fields in monolayered assemblies of metal nanoparticles : Effects of interparticle coupling2011

    • Author(s)
      Hiromi Okamoto, 他3名
    • Journal Title

      J.Photochem.Photobiol.A

      Volume: 221 Pages: 154-159

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2011.01.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anomalous light transmission from plasmonic capped nano-apertures2011

    • Author(s)
      Kohei Imura, 他3名
    • Journal Title

      Nano Lett.

      Volume: 11 Pages: 960-965

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] FDTD simulated observation of a gold nanorod by scanning near-field optical microscopy2010

    • Author(s)
      Keiji Sawada, 他6名
    • Journal Title

      Plasma Fusion Res.

      Volume: 5 Pages: S2110(4)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonlinear optical effects in trapping nanoparticles with femtosecond pulses2010

    • Author(s)
      Yuqiang Jiang, 他2名
    • Journal Title

      Nature Phys.

      Volume: 5 Pages: 1005-1009

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Confined optical fields in nanovoid chain structures directly visualized by near-field optical imaging2010

    • Author(s)
      Su Il Kim, 他3名
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.C

      Volume: 115 Pages: 1548-1555

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 金属ナノ構造における光子場の可視化2011

    • Author(s)
      岡本裕巳
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川大学横浜キャンパス(神奈川県)
    • Year and Date
      2011-03-27
  • [Presentation] 近接場顕微分光に基づく光反応場の動的可視化・制御2011

    • Author(s)
      岡本裕巳
    • Organizer
      特定領域研究(光-分子強結合場)第8回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      科学未来館(東京都)
    • Year and Date
      2011-01-27
  • [Presentation] 金属ナノ構造における増強電場とプラズモン波の近接場イメージング2011

    • Author(s)
      岡本裕巳
    • Organizer
      強光子場科学研究懇談会 平成22年度第1回懇談会
    • Place of Presentation
      分子科学研究所(愛知県)
    • Year and Date
      2011-01-14
  • [Presentation] Field enhancement in metal nanostructures visualized by near-field microscopy2010

    • Author(s)
      Hiromi Okamoto
    • Organizer
      Pacifichem 2010, Symposium 72 "Frontiers of Surface-EnhancedRaman Scattering"
    • Place of Presentation
      Honolulu, USA
    • Year and Date
      2010-12-18
  • [Presentation] Near-field studies of plasmonic waves and field enhancements2010

    • Author(s)
      Hiromi Okamoto
    • Organizer
      Pacifichem 2010, Symposium 171 "The Nanostructure-Enhanced Photochemical Reactions"
    • Place of Presentation
      Honolulu, USA
    • Year and Date
      2010-12-15
  • [Presentation] Near-field imaging of plasmonic waves and enhanced optical fields2010

    • Author(s)
      Hiromi Okamoto
    • Organizer
      The 6th International Workshop on Nano-scale Spectroscopy and Nanotechnology
    • Place of Presentation
      神戸大学(兵庫県)
    • Year and Date
      2010-10-26
  • [Presentation] Localized Surface Plasmons and Hot Spots from the Interstitial Sites in Linear Nano-Hole Array Structures of Gold Revealed by Near-Field Two-Photon Excitation2010

    • Author(s)
      Suil Kim
    • Organizer
      AVS 57th International Symposium and Exhibition
    • Place of Presentation
      Albuquerque, USA
    • Year and Date
      2010-10-19
  • [Presentation] 金ナノ粒子で修飾した半導体光電変換素子の近接場光電流イメージング2010

    • Author(s)
      原田洋介
    • Organizer
      第11回エクストリームフォトニクス研究会
    • Place of Presentation
      理化学研究所(埼玉県)
    • Year and Date
      2010-10-12
  • [Presentation] 開口型近接場光学顕微鏡のための開口カンチレバー探針の試作2010

    • Author(s)
      成島哲也
    • Organizer
      第11回エクストリームフォトニクス研究会
    • Place of Presentation
      理化学研究所(埼玉県)
    • Year and Date
      2010-10-12
  • [Presentation] 金ナノ粒子修飾半導体光電変換素子における局所的相互作用の近接場光学イメージングによる研究2010

    • Author(s)
      原田洋介
    • Organizer
      第4回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府)
    • Year and Date
      2010-09-17
  • [Presentation] 金ナノ粒子が相互作用した半導体光電変換素子の近接場光電流イメージング2010

    • Author(s)
      原田洋介
    • Organizer
      ナノオプティクス研究グループ 第19回研究討論会
    • Place of Presentation
      早稲田大学理工学部(東京都)
    • Year and Date
      2010-07-15
  • [Presentation] Near-Field Optical Imaging of Enhanced Photon Fields and Plasmon Wavesin Metal Nanostructures2010

    • Author(s)
      Hiromi Okamoto
    • Organizer
      Progress in Electromagnetics Research Symposium 2010
    • Place of Presentation
      Cambridge, USA
    • Year and Date
      2010-07-05
  • [Book] Progress in Nanophotonics I2011

    • Author(s)
      Kohei Imura, 他1名
    • Publisher
      Springer(印刷中)
  • [Book] Advances in Multi-Photon Processes and Spectroscopy, Vol.202011

    • Author(s)
      Hiromi Okamoto, 他1名
    • Total Pages
      176-209
    • Publisher
      World Scientific
  • [Remarks] 本研究で得られた成果に関してプレスリリースを行った。その内容は下記ホームページに記されている。Imura et al.,Nano Lett.11,960-965(2011)に関するプレスリリース

    • URL

      http://www.ims.ac.jp/topics/2010/110201.html

  • [Remarks] これについては,下記の新聞及び一般誌で紹介された。

    • URL

      http://www.ims.ac.jp/english/topics/2010/110201.html

  • [Remarks] 日経産業新聞(2011年2月2日),日刊工業新聞(2011年2月2日),化学工業日報(2011年2月2日),中部経済新聞(2011年2月2日,3月22日),科学新聞(2011年2月11日),日経サイエンス(2011年5月号),New Scientist(英国,2011年2月19日号)Jiang,et al.,Nature Phys.6,1005-1009(2010)に関するプレスリリース

    • URL

      http://www.ims.ac.jp/topics/2010/101012.html

  • [Remarks] これについては,科学新聞(2010年10月29日)で紹介された。

    • URL

      http://www.ims.ac.jp/english/topics/2010/101012.html

URL: 

Published: 2012-07-19  

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