2013 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ高強度散乱近接場光プロセスによる表面機能光学素子の開発
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23360161
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
小原 實 慶應義塾大学, 理工学部, 名誉教授 (90101998)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺川 光洋 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (60580090)
斎木 敏治 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70261196)
津田 裕之 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (90327677)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | ナノプロセシング / ミー散乱 / 表面プラズモニック散乱 / 散乱近接場・遠方場 / フェムト秒レーザ / 表面周期構造作製 / FDTD法 |
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| Research Abstract |
フェムト秒レーザ励起による散乱近接場・遠方場と照射レーザとの結合制御によって、ナノ表面構造作製過程の基礎物理を解明すると共に、周期ナノ構造作製技術を開発することを目的にして、下記の成果を得た。
(1)フェムト秒レーザ(800 nm)照射光強度を変化すると、半導体基板はレーザ励起による伝導体電子数密度が増加し、誘電体によるミー散乱から金属様ナノ構造によるプラズモン散乱へと遷移することを明らかにした。この成果は、Applied Physics Aに招待論文として公刊した。(2)(1)の知見から、高強度レーザ照射では、プラズモン散乱遠方場と照射レーザとの干渉場由来の低空間周波数のリップル構造が作製できた。その照射閾値光強度より低い領域では、高空間周波数のリップル構造が作製できた。(3)(2)の実験結果は、照射材料の誘電関数の変化を導入した３D-FDTD法による電磁界解析で説明できた。従来、高空間周波数のリップル構造作製メカニズムは説明できていなかったが、本研究で初めて説明できた。この成果は、Optics Expressに論文として公刊した。(4)非線形光学材料基板に作製できるリップルの初期生成メカニズムを実験的・理論的に明らかにし、Applied Physics Expressに論文として公刊した。(5)以上から、表面周期構造の作製技術ならびに制御が理論的にできることを実証した。(6)研究の国際連携では、研究協力者のProf. E. Mazur (Harvard, USA)と、共同研究を実施し、共著の雑誌論文を３編を公刊、国際会議論文を１編発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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