2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of generation and measurement method for nano-sized circular polarized light
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26286023
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
石橋 隆幸 長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20272635)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ナノ円偏光 / 近接場光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、近年注目を集めている近接場光を利用したナノ領域におけるフォトニクスに円偏光の生成と計測技術を組み合わせた、これまでにない新しいナノフォトニクス技術の開発を目的とした。ナノサイズの円偏光を生成するプローブ（ナノ円偏光プローブ）を有限差分時間領域(ＦＤＴＤ)法によるシミュレーションを基に設計し、微細加工技術を駆使することによって、その実現を目指した。
Au膜にV溝アパーチャー構造を設けることによって、channel plasmon-polaritonsの電場増幅効果を利用した、高い電界強度を有する円偏光の生成技術を提案した。シミュレーションは、有限要素法をベースとしたComsol Multiphysics 4.3bのRadio Frequency moduleを用いて行った。シミュレーションによって、ナノサイズの円偏光が生成されるメカニズムの解明と、最適な構造の設計を行なった。実際にAu膜に集束イオンビームを使って作製したV溝アパーチャー構造をでは、SNOMを用いた測定によって、アパーチャー内において電界の増強効果が確認された。その後、V型溝とアパーチャーレス光プローブの組み合わせによる、強いナノサイズ円偏光の生成が可能なナノ円偏光プローブを提案した。シミュレーションでは、プローブの先端中央の真下に半値幅(FWHM)が10 nmで円偏光度Cがほぼ1の円偏光が生成されることおよび電場強度が約50倍に増幅されることを見出した。さらに、ここまでのシミュレーション結果を基に、Auを蒸着したSiNプローブの先端付近を集束イオンビームで加工した、ナノ円偏光プローブを作製することに成功した。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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