2010 Fiscal Year Annual Research Report
コヒーレントフォノンによる表面プラズモンーポラリトン伝播の超高速制御
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22246012
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
O.B. WrIght 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90281790)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 理 北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (30239024)
友田 基信 北海道大学, 大学院・工学研究院, 助教 (30344485)
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| Keywords | プラズモン / コヒーレントフォノン / イメージング / 音響光変調器 / 異常透過現象 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、フォノンによるプラズモンの超高速変調を調べることにより、ナノスケールにおける音響光変調の分野を開拓することである。様々なプラズモニックナノ構造において光学的な方法でGHzコヒーレントフォノンを生成し、観測される振動周波数を数値計算の結果と比較する。
1)装置の作製:ポンププローブ法を用いたイメージング装置を作製した。ピエゾステージを用いて2μm角の領域を走査し400点で測定を行った。
2)試料:直径600～1600nmの(部分)球状ボイド構造を持つ金薄膜をテンプレート法によりガラス基板上に作製した。この際、薄膜厚さを傾斜分布させることにより、様々な深さのボイド構造を同一基板上に形成した。さらにEOTナノ細孔を2次元正方格子状に配列した試料を電子ビームリソグラフィーにより作製した。細孔幅は130nm,ピッチは300nmである。また、ナノ加工法により、サファイヤ基板上に直径1～2μmの音響レンズを作製した。
3)測定:[ナノポイド試料]ポンプ光とプローブ光を直径1μmに集光して試料上の同一位置に照射し、試料を面内方向で走査することにより、様々な深さのナノボイド構造においてGHz振動のイメージングを行った。ポンプ光に波長400nm,プローブ光に波長800nmの光を用いた測定結果について、時間領域のフーリエ変換を行い、励起されたGHz振動の同定を行った。イメージング結果により、それぞれの振動のモードパターンが明らかになった。観測された主要な振動周波数およびそのボイド深さ依存性は、PZFlexを用いた数値計算結果とよく一致した。また、COMSOLを用いて、これらの構造におけるプラズモンモードのモデリングを行った。[EOT構造]波長415nmの光をポンプに、波長740-860nmの光をプローブに用いてポンププローブ測定を行い、振動数8GHzのモードを観測した。これは周期構造中に励起されたゾーンセンター表面波モードと考えられる。
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Research Products
(8 results)
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[Presentation] Filming ripples on phononic crystals2010
Author(s)
O.B.Wright
Organizer
International School of Quantum Electronics, 47th Course, Advances on Nanophotonics III : Plasmonics and Energy Efficiency
Place of Presentation
Erice Center, Erice, Sicily イタリア 招待講演
Year and Date
20100711-20100718
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[Presentation] Picosecond laser acoustics from all angles2010
Author(s)
O.B.Wright
Organizer
International School of Quantum Electronics, 48th Course, First Mediterranean International Workshop on Photoacoustic and Photothermal Phenomena
Place of Presentation
Erice Center, Erice, Sicily イタリア 招待講演
Year and Date
20100711-20100718
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