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金属多層超薄膜を用いた高二次非線形光学媒質の開発

研究課題

研究課題/領域番号 10875013
研究種目

萌芽的研究

配分区分補助金
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

水谷 五郎  北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (30183958)

研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2000年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1999年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワードNacl(100) / Au / 光第二高調波分光法 / Rh / Pt / 表面電子遷移 / Cu / 光第二高調波分光 / 非線形光学応答効率の絶対値 / NaCl(100) / 表面準位共鳴 / 表面プラズモン共鳴 / Agコロイド / Half-leaky guided mode / 光第二高調波発生 / 金属超薄膜 / ガラス / Au界面 / NaCl
研究概要

本年度の成果は以下の通りである。
1)前年に引き続き多層膜の実験の準備段階としてAu一層膜の表面電子状態を光第二高調波分光法で詳しく調べた。特にNaCl(100)上にAuを0.4nm堆積させた膜についてSH光強度スペクトルを観測した。この膜は島状であるが、エピタキシャルにAu(100)が成長している膜である。この膜について3.2eVという、この物質としては非常に高いエネルギー位置にSH光の共鳴が見つかった。この共鳴は表面プラズモンポラリトン励起によるものではないことは、反射スペクトルなどとの比較によりわかった。結論としてこの共鳴はAu(100)面におけるX点の電子遷移に対応する共鳴であると推測した。
2)3層膜系についていくつかの系について実験を行い1つの系について本研究の目的に合致する結果を得た。Ag,Cu,Rhの3元の組み合わせについてABCABCAの積層とABCCBA(A=Ag,B=Cu,C=Rh)の積層(各層の膜厚0.4nm)では3つの元素の量がほぼ同じなのにも拘わらず、前者の方がSH光強度が4倍近くも大きいことがわかった、今後このくり返し数を増やすことにより、SH光強度の増強が指数関数的に大きくなっていくことが期待される。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] H.Sano,G.Mizutani,S.Ushioda,K.Kitagawa,T.Kumi,S.Hayashi: "Enhancement of optical second harmonic response mediated by half-leaky guided modes"Surface Science. 427-428巻. 131-135 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tanaka,H.Wakimoto,T.Miyazaki,G.Mizutani,S.Ushioda: "Excitation energy profile of the SH intensity from a glass-Au interface"Surface Science. 427-428巻. 147-151 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 北原武,田中英樹,脇本裕之,水谷五郎,潮田資勝: "光第二高調波分光法によるNaCl劈開面上のAu薄膜の研究"真 空. 43巻3号. 125-125 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tanaka, G.Mizutani, S.Ushioda: "A new resonance of the surface SHG from GaAs(001)in air" Surface Science. 402-404. 533-536 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] E.Kobayashi, T.Wakasugi, G.Mizutani, S.Ushioda: "Optical Second harmonic spectroscopy of rutile TiO_2(110)in air" Surface Science. 402-404. 537-541 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Miyaoka, K.Hasebe et al.: "Raman spectrum and normal mode analysis of α-TiCl_3" Vibrational Spectroscopy. 17. 183-186 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Sano et.al.: "Enhancement of optical second harmonic response mediated by half-leaky guided modes" Surface Science. (in press).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tanaka et.al.: "Excitation energy profile of the SH intensity from a glass-Au interface" Surface Science. (in press).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] E.Kobayashi, K.Matsuda, G.Mizutani, S.Ushioda: "SHG observation of rutile TiO_2(110)/H_2O interface under UV light illumination" Surface Science. (in press).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 田中英樹,脇本裕之,宮崎俊彦,水谷五郎,潮田資勝: "ガラス-Au界面からのSHGの励起光子エネルギー依存性" 真空(掲載予定). 42(3).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 大橋弘明,田中英樹,佐野陽之,水谷五郎,潮田資勝: "光第二高調波発生(SHG)法によるGe/Ge-oxide界面の評価" 真空(掲載予定). 42(3).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 水谷五郎: "光第二高調波発生・・・分子や結晶が奏でる倍音の世界" 理科教育. 42(3). 69-69 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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