2012 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, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90281790)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 理 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30239024)
友田 基信 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30344485)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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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) 装置の作製と試料：２つのポンプ・プローブ法の実験装置を組み立てた。a) 金のナノ開口が周期的に並んだ試料に対して、プローブ光の波長を750-820 nmの範囲で変えたときの異常光透過（EOT）反応を計測する装置と、b) アムステルダムのAMOLFのKuipers教授のグループから提供された金ナノ導波路試料用のプラズモン伝播の実験装置である。
2) 実験結果: 青色のフェムト秒パルス光（ポンプ光）が試料にGHzの振動を励起する。EOT試料とナノガイド試料の両方において赤外のプローブ光の透過率変化を計測した。a) EOTの実験において、プラズモニック共鳴を挟む波長の透過プローブ光強度の振動の位相が反転することを観測した。これはこの試料においてプラズモニック・フォノニック変調が存在することを示している。b) ナノガイドの実験においては、透過プローブ光を観測したが、それについての変調はまだ検出していない。
3) シミュレーション: EOTのシステムにおいて数値計算を行った: フーリエモーダル法を使って、ナノスケールの音響光学相互作用による散乱された光の場を予想した（ソウルのKorea大学のHui Kim教授との共同研究である）。開口の形状の変形による光スペクトルの変調は既に計算し、光弾性効果による変調は計算中である。また、市販の時間領域有限要素のソフトウェア（PzFlex）を使って音響場の計算をした。また、金のナノボイド試料においてはCOMSOL multiphysicsを使って電磁場のシミュレーションを行った。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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