2014 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
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22225002
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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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| 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)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| 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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，電子線（以下EB）リソグラフィー法を基礎に様々な金属ナノ構造，例えば円形ディスク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。本年度はまず，ナノディスクの配列構造試料の分光特性と近接場光学イメージングを継続して進めた。試料の精細性，均一性をEB装置の性能の許す範囲で改善させて基礎的な共鳴スペクトルを取得し直し，また近接場光学像を広い波長範囲で測定した。現在その信頼性の確認と解析を継続している。近接場超高速測定については，15fsの時間幅の近接場光パルスにより，EB法で作成したロッド状の金ナノ構造試料の計測を進め，その解析を行った。実験結果の解析の結果，アスペクト比の大きな金ナノロッドでは局所光励起後のプラズモン波束の伝搬の状況を抽出することができ，また励起光の波形制御により特定のプラズモンモードが選択的に励起されていることが示された。これはプラズモン波の時空間制御に踏み出したものと位置付けられる。近接場円二色性測定では，二つの等価な部分構造が会合してキラリティを獲得するに伴い，局所的な光学活性が伸長する状況を観測し，数値解析も併用して部分構造の間の電磁気学的な遠隔相互作用が局所的な光学活性の起源であることを確立した。また，キラリティを持たない（従って通常の計測では光学活性のない）ナノ構造体でも，局所的に円二色性が得られることを様々な金ナノ構造で示した。この結果に基づき，キラルでないナノ構造を用いて分子のキラリティを検出する新たな研究への展開を進めるに至っている。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Plasmon modes in single gold nanodiscs2014
Author(s)
Duncan McArthur, Kohei Imura, Kosei Ueno, Hiroaki Misawa, Hiromi Okamoto, Benjamin Hourahine, Francesco Papoff
Organizer
Photon 14
Place of Presentation
Imperial College London, London, UK
Year and Date
2014-09-01 – 2014-09-01
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[Presentation] Fabrication and evaluation of plasmonic nanopore towards single molecule DNA sequencing2014
Author(s)
M. Tsukahara, S. Itoh, H. Yamazaki, K. Esashika, T. Narsushima, H. Okamoto, T. Saiki
Organizer
13th International Conference on Near-Field Optics, Nanophotonics, and Related Techniques
Place of Presentation
Snowbird Conference Center, Salt Lake City, Utah, USA
Year and Date
2014-09-01 – 2014-09-01
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