| 配分額 *注記 |
4,130千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 330千円)
2007年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
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| 研究概要 |
本研究の目的は,(1)ナノメートルオーダーに先鋭化された擬1次元有限系物質に局在する光とそれに付随する電子励起・格子振動が相互作用する系を量子論的に定式化し,実験指針を与えうる理論モデルを構築すること,(2)伝搬光では不可能な協同現象の発現を予測し,それを用いたナノ構造形成のメカニズムと動的過程を解明することの2点であった.以下に述べる通り,量子論的なモデルを立て,多重フォノンを伴った局在光子という近接場特有の現象を予測した.また,それをナノドット作製過程に応用し,構造形成メカニズムの定性的な理解が得られた.
初年度は光・電子励起・格子振動を同等に扱う準粒子を基底に用い,ナノ領域の光応答に関する定式化を行った.その結果,ナノメートルオーダーの1次元有限系にドープされた不純物に起因する(局在)フォノンと局在光子の相互作用を反エルミート変換することにより,入射光で誘起された電子励起と格子振動が系の先端あるいは不純物サイトに摂動では取り扱えない多重フォノンの衣として局在光子に付随出現しうることを示すと同時に,その出現条件を明らかにした.次年度には多重フォノンの衣を着た光子が空間局在する機構が明らかになり,またこの知見からそれまで未解明であった分子の近接場光解離実験の結果を伝搬光では禁制の分子振動励起アシストにより矛盾なく説明できることがわかった.最終年度には局在光子によるナノドット作製時の堆積脱離過程を調べ,サイズを制御出来る可能性を見出した.
以上の成果は,光・電子励起・格子振動を同等に扱う準粒子を基底にナノ領域の光応答を求めるという当該分野で唯一のアプローチであり,光の回折限界を打破するという原理的な面から重要であるばかりでなく,位置とサイズを制御したナノ構造作製・ナノフォトニクスという新技術創製への基礎となるという点からも意義がある.
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