2011 Fiscal Year Annual Research Report
超音波放射圧による金属ナノ粒子の周期構造化と局在表面プラズモンの励起
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22560045
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| Research Institution | National Institute of Technology, Kumamoto College |
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Principal Investigator |
松田 豊稔 熊本高等専門学校, 情報通信エレクトロニクス工学科, 教授 (00157322)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小田川 裕之 熊本高等専門学校, 専攻科, 教授 (00250845)
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| Keywords | 局在プラズモン / ナノ金属粒子 / 超音波 / 周期構造 / プラズモン共鳴吸収 / Generalized Multipole Technique / Fano resonance |
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| Research Abstract |
本申請課題では、ナノ金属粒子の列(集まり)の周期的な配置における局在表面プラズモンの振舞いと機能性を調べることを目的として,デバイス製作とシミュレーションから平成23年度は下記の研究を行った:
A.超音波放射圧によるナノ金属粒子列の周期構造形成のためのデバイス製作と測定
LiNbO_3圧電単結晶基板を研磨して作製した高周波の超音波デバイスで液体中に目的の定在波分布を形成できたか判定するため、回折光の測定を行っているが、0次光との分離に工夫が必要であり現在実験を継続中である。今までは主として入射角度と波長を変えたときの回折強度特性を測定する実験を行っていたが、偏光状態を観察することで回折光の検出を試みている。
B.ナノ金属粒子の周期構造からの平面波回折問題の数値解析
初年度(平成22年度)は、ナノ金属粒子列からの平面波回折問題を数値解析にGeneralized Multipole Technique(GMT)を適用し、数値計算のためのアルゴリズムを導きプログラム作成までを行った。平成23年度は、このプログラムを用いて、ナノ金粒子を複数個配置したナノ金粒子クラスタにおいて、それぞれの粒子に励起される局在プラズモンの相互作用について調べた。粒子数が増えると局在プラズモンの相互作用が複雑になり、データ収集とともに文献調査を行った。特に、近年ナノ金属粒子クラスタで興味を持たれているFano resonanceとの関連について、調べた。また、ナノ金属粒子クラスタを周期的に配置した周期構造からの平面光の回折問題に対してGeneralized MultiDole Technique(GMT)による定式化を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
デバイス作製と測定では、現段階ではまだ回折光が観察されていない。引き続きデバイス構造と検出機構を改良して、検出を試みる。シミュレーションでは、最初にナノ金属粒子クラスタ(集り)について調べ、次に本研究テーマであるナノ金属粒子クラスタを周期構造にする研究計画である。ところが、ナノ金属粒子の数を増やしたときの局在プラズモンの振舞いが非常に複雑であり、その特性把握のためのデータ収集や分析、また文献調査に予想以上に時間を要している。
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| Strategy for Future Research Activity |
局在プラズモンなどナノ金属粒子を用いたデバイス製作においては、設計パラメータの予測や特性評価においてシミュレーションが非常に有効である。特に、ナノ金属粒子クラスタを用いたデバイスでは、ナノ粒子の数が増えたときの局在プラズモンの振舞いは複雑で未解明な部分も多く、粒子数が増えても高精度に特性解析できるシミュレーションソフトが必要とされている。今後の研究では、ナノ金属粒子クラスタを周期構造に対するシミュレーションソフトを開発し、粒子数が増えたときめ精度保証、計算時間短縮、粒子間相互作用の解析に重点を置いて研究をすすめる。
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Research Products
(4 results)
