| 研究課題/領域番号 |
16KK0093
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金（国際共同研究強化）
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
光工学・光量子科学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
久保 敦 筑波大学, 数理物質系, 講師 (10500283)
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| 研究期間 (年度) |
2017 – 2019
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
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| キーワード | 表面プラズモン / フェムト秒レーザー / メタマテリアル / 光電子顕微鏡 / 超短パルスレーザー / プラズモニック結晶 / トポロジカル構造 / 二光子蛍光顕微鏡 / 物性実験 / 光物性 / ナノ材料 |
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| 研究成果の概要 |
本研究の成果は主に以下の３つの内容から成る。１．金属メタマテリアルの典型的メタ原子である金属-絶縁体-金属（MIM）型ナノ共振器に、フェムト秒表面プラズモン波束が入射・透過する様子を時間分解可視化し、見かけの透過速度の実験的決定を行った。２.表面プラズモン渦に形成されるトポロジカル構造である、トポロジカル・プラズモニック・スピン準粒子を時間・空間分解観察により発見した。３．トポロジカル・プラズモニック結晶に光励起されるエッジ状態、およびバルク状態を顕微的に可視化し、それらの空間的・エネルギー的特性とプラズモニック結晶バンドとの相関を見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
全地球的なインターネット網を代表とする現代社会に不可欠な情報インフラには、不断の高速化、小型化、省エネルギー化が求められている。ナノ微細加工技術を用いた新規な光デバイスはこの社会的要請に応え得る。本研究の研究対象である表面プラズモン波は、デバイスの材料に金属と誘電体を用いて構成される電磁波モードであり、ナノスケールの微細構造を駆使する事で、モードの空間的局在性や強度、伝搬方向、伝搬速度、波面形状、偏光、角運動量などの制御が可能になる。本研究は時間・空間分解顕微鏡法を用い、種々の人工ナノ構造において発現する特異な表面プラズモン波について研究を行ったものである。
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