2014 Fiscal Year Annual Research Report
損失に負けないハイブリッド・プラズモニック材料の開発
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24560824
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
村井 俊介 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20378805)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | プラズモニクス / フォトニクス / 蛍光材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、本研究は金属ナノ構造と誘電体光機能材料を組み合わせ、光と強く相互作用する一方で損失の少ない光機能性高次複合材料の開発を狙う。特に発光材料・磁気光学材料と組み合わせることで、磁気光学効果および発光の増強および偏光方向の制御を実現することを狙って研究をすすめてきた。H26年度の研究においては、１．銀ナノ粒子を酸化鉄薄膜上に分散させることによる磁気ファラデー効果の増強、２、ミストCVD法による蛍光体薄膜の作製手法の確立、の2点を達成した。
１．に関して、エポキシドをプロトン捕捉材とするゾル－ゲル法を利用した酸化鉄（マグへマイト）薄膜の作製技術を開発し、シリカガラス基板上に、厚さ200nm程度のポーラスなマグへマイト薄膜を作製した。薄膜上にLayer-by-layer法および電子線蒸着法を用いて、銀ナノ粒子を均一に堆積させた。マグへマイトのフェリ磁性に伴う磁気ファラデー効果を測定したところ、銀ナノ粒子に励起される局在表面プラズモンとオーバーラップする波長領域において、ファラデー回転角の絶対値の上昇が見られた。COMSOLを用いた電磁気シミュレーションによって、局在表面プラズモンが励起される波長において、銀ナノ粒子の周りに電場の集中が起こり、周りのマグヘマイト層に増強電場が染み出している様子が見られた。この増強電場によりファラデー効果の増強が起こったと考察している。
２．に関して、ミストCVD法を用いた蛍光体薄膜の作製手法を開発した。光学的に均質な薄膜の、大気圧下での成膜に成功した。ミストCVDは、真空装置を必要とせずに、高品質な薄膜を作製可能な優れた手法であることがわかった。
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