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ニアフィールド・ナノ光学

研究課題

研究課題/領域番号 09241103
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関大阪大学

研究代表者

河田 聡  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30144439)

研究分担者 藤平 正道  東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (40013536)
大津 元一  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (70114858)
入江 正浩  九州大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30001986)
梅田 倫弘  東京農工大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60111803)
稲場 文男  東北工業大学, 工学部, 教授 (90006213)
難波 進  長崎総合科学大学, 工学研究センター, 教授 (70029370)
朝倉 利光  北海学園大学, 工学部・電子情報工学科, 教授 (70001188)
末松 安晴  高知工科大学, 学長 (40016316)
霜田 光一  東京大学, 理学部, 名誉教授
中村 收  大阪大学, 工学部, 助教授 (90192674)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
27,200千円 (直接経費: 27,200千円)
2000年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1999年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
1998年度: 9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
1997年度: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
キーワード近接場光学 / 走査プローブ顕微鏡 / 光記録 / 光加工 / ナノテクノロジー / エバネッセント場 / 1分子 / 振動分光 / 光計測 / 顕微鏡 / レーザートラッピング / 近赤外 / レーザー・フィードバック / 半導体レーザー
研究概要

物質の表面から波長以下の距離(光学的ニアフィールド)においてのみ存在しうる不均質で非放射な電磁場を構成するエバネッセント・フォトンを利用することによって、波動の分散関係で決まるべき波長の制限を超越して、ナノメーター・サイズの極微小空間領域に光を閉じこめる「ニアフィールド・ナノ光学」の基礎的かつ理論的研究およびそれを実現する装置開発的研究と、その成果に基づく極微小空間におけるフォトンと物質の相互作用の探求と解明、さらにはその何スケールの自然科学と工学への応用を実現した。
具体的には、
1)ナノメーター・スケールの近距離・極微小空間での物質間の、互いの表面に存在するエバネッセントフォトンを介しての電磁相互作用による表面物理現象や局所化学反応の解明などのナノ・フォトニクスの学術的基礎研究、
2)光の波長の1/10-1/1,000の分解能で、原子的スケールからメゾスコピックなサイズで物質の分布を観察する近接場光学顕微鏡の設計・開発のための原理と技術の構築および分子レベルで物質構造解析を行うことを可能とするフォトニクス技術の確立、さらに、その像解釈のための理論とアルゴリズムの構築、
3)光学的ニアフィールドに存在する微粒子や構造に、フォトンが与えるピコニュートン以下の放射圧の力学の理論および実験の両サイドからの研究、その走査トンネル顕微鏡、原子間力顕微鏡やレーザー駆動マイクロマシーンなどへのナノ光学的力学技術の導入や、単一の生体蛋白分子などの運動制御への応用、
4)近接場光学顕微鏡を用いた、極微小空間に局在する光による物質相の微視的制御メカニズムを追求することによる応用の開拓、特に光化学反応の単一分子レベルでの追跡、光反応によるエネルギー移動、電荷移動機構の解明、また、凝縮相における局在光子と素励起の相互作用の追求、超高密度の光記録、超微細な光加工などの先進技術の開拓を行った。

報告書

(5件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] S.Shoji and S.Kawata: "Photofabrication of three-dimensional photonic crystals by multibeam laser interference into a photopolymerizable resin"Appl.Phys.Lett.. vol.76, no.16. 2668-2670 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ishitobi Z.Sekkat, and S.Kawata: "Quantifying theory of optical orientation processes in spectrally distinguishable photoisomers : application to a spiropyran-type chromophore"Chemical Physics Letters.. vol.316. 578-584 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kawata and J.O.Amistoso: "Characterization of Organic Photochromic Materials as 3-D Optical Data Storage Media"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. vol.344. 23-30 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kawata and Y.Kawata: "Three-dimensional optical data storage using photochromic materials"Chemical Reviews. vol.100, no.5. 1777-1788 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hisaka, H.Ishitobi and S.Kawata: "Optical recording of reversed domains in ce-doped SBN : 75 crystal for bitoriented three-dimensional optical memory"J.Opt.Soc.Am.B. vol.17. 422-426 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Hayazawa, Y.Inouye, Z.Sekkat and S.Kawata: "Metallized tip amplification of near-field Raman scattering"Optics Communications. vol.183. 333-336 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ohtsu and S.Kawata (ed.): "Guide to near-field nanophotonics"Optronics Co.Ltd.. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Francis T.S.Yu, and Shizhuo Yin (ed.) S.Kawata: "Photorefractive Optics"Academic Press. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shoji and S.Kawata: "Photofabrication of three-dimensional photonic crystals by multibeam laser interference into a photopolymerizable resin"Appl.Phys.Lett.. 76・16. 2668-2670 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ishitobi Z.Sekkat,and S.Kawata: "Quantifying theory of optical orientation processes in spectrally distinguishable photoisomers : application to a spiropyran-type chromophore"Chemical Physics Letters. 316. 578-584 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kawata and J.O.Amistoso: "Characterization of Organic Photochromic Materials as 3-D Optical Data Storage Media"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. 344. 23-30 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kawata and Y.Kawata: "Three-dimensional optical data storage using photochromic materials"Chemical Reviews. 100・5. 1777-1788 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hisaka,H.Ishitobi and S.Kawata: "Optical recording of reversed domains in ce-doped SBN : 75 crystal for bit-oriented three-dimensional optical memory"J.Opt.Soc.Am.B. 17. 422-426 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Hayazawa,Y.Inouye,Z.Sekkat and S.Kawata: "Metallized tip amplification of near-field Raman scattering"Optics Communications. 183. 333-336 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 大津元一,河田聡 編著: "近接場ナノフォトニクス入門"オプトロニクス社. 133 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kawata (分担執筆): "Photorefractive Optics"Academic Press. 570 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K. Okamoto: "Radiation Force Exerted on Subwavelength Particles near a Nanoaperture"Phys. Rev. Lett.. 83. 4534-4537 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Inouye: "Near-field scanning optical microscope using a metallized cantilever tip for nanospectroscopy"Proc. SPIE. 3791. 40-48 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S. Kawata: "Photorefractive optics in three-dimensional digital memory"Proc. IEEE. 87. 2009 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S. Kawata: "Multilayered Optical memories Using Three-Dimensional Microscopy"Optical Memory & Neural Networks. 8. 1-7 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 河田聡: "近接場メモリーにおけるデータの形状とその解釈"O plus E. 21. 264-270 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S. Shoji: "Optically-induced growth of fiber patterns into a photopolymerizable resin"Appl. Phy. Lett.. 75. 737-739 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 河田聡 編著: "超解像の光学"学会出版センター. 200 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S. Kawata (分担執筆): ""Photon-pressure exertion mesoscopic particles in the evanescent field" in "Hyper structured molecules I""Gordon and Breach Science Publishers. (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kano,S.Mizuguchi,and S.Kawata: "Excitation of surface-plasmon polaritons by a focused lasesr beam" J.Opt.Soc.Am.B.April,. 15 4. 1381-1386 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Inouye,S.Shoji,H.Furukawa,O.Nakamura,and S.Kawata: "Pico-Newton friction force measurements using a laser-trapped microsphere," Jpn.J.Appl.Phys. 37 2 6A. L684-L686 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Furukawa and S.Kawata,: "Local field enhancement with an apertureless near-field-microscope probe" Opt.Commum.148. 221-224 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hatano,Y.Inouye,and S.Kawata,: "A near-field scanning optical microscope which measures both constant-height and constant-gap images" Jpn.J.Appl.Phys.37 8B. L1008-L1010 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 井上康志,河田 聡: "近接場光学とナノエンジニアリング" 応用物理. 67 12. 1376-1382 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kawata,: "Application of two-photon absorption to three-dimensional micro-fabrication and high density data storage" J.Optoelectronics Laser. 19 Supp.290-292 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 河田 聡 編著: "超解像の光学" 学会出版センター, 200 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 河田 聡(分担執筆): "(社)応用物理学会編、"応用物理用語大辞典" オーム社, (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Saiki, K.Nishi, and M.Ohtsu: "Low Temperature Near-Field Photoluminescence Spectroscopy of InGaAs Single Quantum Dots." Jpn.J.Appl.Phys.37 3. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] A.V.Zvyagin, J.D.White, M.Kourogi, M.Kozuma, and M.Ohtsu: "Solution to the bistability problem in shear force distance regulation encountered in scanning force and near-field optical microscope" Appl.Phys.Lett.71 17. 2541-2543 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Inouye and S.Kawata: "Reflection-mode near-field optical microscope with a metalic probe tip for observing fine structures in semiconductor materials" Opt.Commun.134. 31-35 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hatano, Y.Inouye, and S.Kawata: "Near-field optical microscope with a multiheight scanning imaging mode" Opt.Lett.22. 1532-1534 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Takesita, C.N.Choi, M.Irie: "Enhancement of the Photocyclization Quantum Yield of 2,2'-Dimethyl-3,3'-(perfluorocyclopentene-1,2-diyl) bis (benzo[b]thiophene-6-sulfonate) by Inclusion in an Cyclodextrin Cavity" J.Chem.Soc.Chem.Commum.23. 2265-2266 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Abe, K.Uchida, I.Yamazaki, M.Irie: "Fatigue-Resistant Property of Diarylethene LB Films in Repeating Photochromic Reaction" Langmuir. 13 20. 5504-5506 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 大津元一・河田聡: "近接場ナノフォトニクスハンドブック" オプトロニクス社, 270 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 河田聡: "超解像の光学" 学会出版センター, 200 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2019-02-15  

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