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大強度ナノスポット光を生成伝搬するプラズモン空隙光導波路

研究課題

研究課題/領域番号 18560034
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関岐阜大学

研究代表者

田中 嘉津夫  岐阜大学, 工学部, 教授 (40092944)

研究分担者 田中 雅宏  岐阜大学, 工学部, 准教授 (80267848)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,710千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 210千円)
2007年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2006年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード表面プラズモン / シミュレーション / プラズモニクス / 光導波路 / プラズモン / ナノフォトニクス
研究概要

光領域において金属は複素誘電率を持つ誘電体になる.従って伝搬定数も複素数になり,現時点では提案したプラズモン空隙光導波路問題を,複素平面内で分散関係式のゼロ点を探すという固有値問題として解くのは難しい.波長を変えながら三次元伝搬シミュレーション結果から電界分布を求め,その分布から位相定数,減衰定数を求めるしかない.平成18年度に予備的計算に平成19年から計算を開始した.求めた結果を利用して,プラズモン空隙光導波路を利用した高効率金属ティップ(先端)近接場光プローブの設計・シミュレーションを行った。申請者らが提案した、プラズモン空隙光導波路を利用した高効率金属ティップ近接場光プローブにおいて、金属プローブティップで近接場光を局在増強する原理は,現在近接場光学で利用される散乱プローブと同じである.しかし,プラズモン空隙光導波路を利用したプローブでは,プローブ先端はプローブ内部を伝搬してきたプラズモンで照射するため,従来の散乱プローブのようにプローブを外部光源で照射する必要がない。従って,外部光源で照射することから生ずる大きな背景雑音光を避けることができ,プローブ顕微鏡等への応用を考慮すると極めて興味深い性質を持っている.平成18年度は,従来開発してきた体積積分方程式+繰り返し法+高速フーリエ変換を利用したソースコードを改良した.平成19年度にはこのコードを利用して,プラズモン空隙光導波路の応用として最も実用に近い近接場高効率金属ティッププローブの最適設計を行った。研究結果はOptics Express誌,および電気学会論文誌に論文として発表した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] 表面プラズモンギャップ導波路とナノフォトニクスへの応用2008

    • 著者名/発表者名
      田中嘉津夫
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A 128

      ページ: 41-44

    • NAID

      10021129297

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Propagation constants of guided waves in surface plasmon polariton gap waveguide excited through an I-shaped aperture2008

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Tanaka, Masahiro Tanaka, Kiyofumi Katayama and Daisuke Miyahara
    • 雑誌名

      Comtes Rendus, Physique 9

      ページ: 16-23

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Propagation constants of guided waves in surface plasmon polariton gap waveguide excited through an I-shaped aperture2008

    • 著者名/発表者名
      Kazuo, Tanaka, Masahiro, Tanaka, Kiyofurni, Katayama, Daisuke, Miyahara
    • 雑誌名

      Comtes Rendus, Physique vol.9

      ページ: 16-23

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Surface plasmon polariton gap waveguide and applications to nano-photonics2008

    • 著者名/発表者名
      Kazuo, Tanaka
    • 雑誌名

      IEEEJ Trans. FM vol.128

      ページ: 41-44

    • NAID

      10021129297

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 表面ブラズモンギャップ導波路とナノフォトニクスへの応用2008

    • 著者名/発表者名
      田中嘉津夫
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A 128

      ページ: 41-44

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation of near-field scanning optical microscopy using a plasmonic gapprobe2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Tanaka, Masahiro Tanaka and Kiyofumi. Katayama
    • 雑誌名

      Optics Express 14

      ページ: 10603-10613

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Creation of strongly localized and strongly enhanced optical near-field onmetallic probe-tip with surface plasmon polaritons2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Tanaka, Masahiro Tanaka and Tatsuhiko Sugiyama
    • 雑誌名

      Optics Express 14

      ページ: 832-846

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation of near-field scanning optical microscopy using a plasmonic gap probe2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo, Tanaka, Masahiro, Tanaka,Kiyofumi. Katayama
    • 雑誌名

      Optics Express vol.14

      ページ: 10603-10613

    • NAID

      120006340788

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Creation of strongly localized and strongly enhanced optical near-field on metallic probe-tip with surface plasmon polaritons2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo, Tanaka, Masahiro, Tanaka, Tatsuhiko, Sugiyama
    • 雑誌名

      Optics Express vol.14

      ページ: 832-846

    • NAID

      120006340789

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simulation of near-field scanning optical microscopy using a plasmonic gap probe2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Tanaka, Masahiro Tanaka, Kiyofumi. Katayama
    • 雑誌名

      Optics Express 14・22

      ページ: 10603-10613

    • NAID

      120006340788

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Creation of strongly localized and strongly enhanced optical near-field on metallic probe-tip with surface plasmon polaritons2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Tanaka, Masahiro Tanaka, Tatsuhiko Sugiyama
    • 雑誌名

      Optics Express 14・2

      ページ: 832-846

    • NAID

      120006340789

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] プラズモン空隙ナノ光導波路の複素伝搬定数2007

    • 著者名/発表者名
      田中嘉津夫、田中雅宏、片山清文
    • 学会等名
      電気学会電磁界理論研究会
    • 発表場所
      愛媛県松山市
    • 年月日
      2007-10-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] モーメント法による3次元導波路シミュレーション2007

    • 著者名/発表者名
      田中嘉津夫、田中雅宏
    • 学会等名
      電気学会電磁界理論研究会
    • 発表場所
      愛媛県松山市
    • 年月日
      2007-10-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Complex propagation constants of nanoscale surface plasmon polariton gap waveguide2007

    • 著者名/発表者名
      Kazuo, Tanaka, Masahiro, Tanaka, Kiyofumi, Katayama
    • 学会等名
      IEICE Technical Report EMT-07-133
    • 発表場所
      Matsuyama
    • 年月日
      2007-10-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Computer simulation of 3-dimensional waveguide by method of moment2007

    • 著者名/発表者名
      Masahiro, Tanaka, Kazuot, Tanaka
    • 学会等名
      IEICE Technical Report EMT-07-136
    • 発表場所
      Matsuyama
    • 年月日
      2007-10-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 高効率プラズモニックプローブを使ったSNOM像シミュレーション2007

    • 著者名/発表者名
      田中嘉津夫、田中雅宏、片山清文
    • 学会等名
      応用物理学会・日本光学会・ナノオプティクス研究グループ
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 年月日
      2007-07-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Simulation of imaging by SNOM using a high-performance plasmonic aperture probe2007

    • 著者名/発表者名
      Kazuo, Tanaka, Masahiro, Tanaka, Kiyofumi, Katayama
    • 学会等名
      Conference of research group of nano-optics in Japan. p28
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      2007-07-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 高効率プラズモニックプロープを使ったSNOM像シミュレーション2007

    • 著者名/発表者名
      田中嘉津夫、田中雅宏、片山清文
    • 学会等名
      応用物理学会・日本光学会・ナノオプティクス研究グループ
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 年月日
      2007-07-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Nano-photonics and Plasmonics in Japana2007

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Tanaka
    • 学会等名
      Comitie National Francais de Radioelectricite Scientifique
    • 発表場所
      フランス・パリ
    • 年月日
      2007-03-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Nano-photonics and Plasmonics in Japan2007

    • 著者名/発表者名
      Kazuo, Tanaka
    • 学会等名
      Jourenees scientifiques du CNFRS, "Nanosciences et Radioelectricitie"
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2007-03-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] モーメント法を用いた3次元導波回路用CADの開発2006

    • 著者名/発表者名
      田中嘉津夫、田中雅宏
    • 学会等名
      電気学会電磁界理論研究会
    • 発表場所
      島根県玉造温泉
    • 年月日
      2006-10-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Development of computer aided design for 3-dimensional waveguide circuits by using method of moment2006

    • 著者名/発表者名
      Masahiro, Tanaka, Kazuo, Tanaka
    • 学会等名
      IEICE Technical Report EMT-06-117
    • 発表場所
      Tamatsukuri
    • 年月日
      2006-10-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 高性能プラズモニック開ロプローブを使ったSNOM像シミュレーション2006

    • 著者名/発表者名
      田中嘉津夫、田中雅宏、片山清文
    • 学会等名
      電気学会電磁界理論研究会
    • 発表場所
      島根県玉造温泉
    • 年月日
      2006-10-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Simulation of imaging by SNOM using a high-performance plasmonic aperture probe2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo, Tanaka, Masahiro, Tanaka, Kiyofumi, Katayama
    • 学会等名
      IEICE Technical Report EMT-06-109
    • 発表場所
      Tamatsukuri
    • 年月日
      2006-10-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Nanometric Optical Waveguide-Surface Plasmon Polariton Gap Waveguide2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Tanaka
    • 学会等名
      2006 International Conference on Communications and Electronics(ICCE 2006)
    • 発表場所
      ベトナム・ハノイ
    • 年月日
      2006-10-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Nanometric Optical Waveguide -Surface Plasmon Polariton Gap Waveguide, (Invited)2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo, Tanaka
    • 学会等名
      2006 International Conference on Communications and Electronics(ICCE 2006)
    • 発表場所
      Hanoi,Vietnam
    • 年月日
      2006-10-11
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Strongly localized and strongly enhanced optical near-field created by surface plasmon polaritons and it's applications in nano-photonics2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Tanaka, Masahiro Tanaka and Tatsuhiko Sugiyama
    • 学会等名
      International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory, 2006
    • 発表場所
      ウクライナ・ハリコフ
    • 年月日
      2006-06-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Strongly localized and strongly enhanced optical near-field created by surface plasmon polaritons and it's applications in nano-photonics, (Invited)2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo, Tanaka, Masahiro, Tanaka, Tatsuhiko, Sugiyama
    • 学会等名
      International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory, 2006
    • 発表場所
      Kharkiv, Ukraine
    • 年月日
      2006-06-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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