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局在光場制御及びナノ粒子相互作用を利用した次世代ナノ機能構造一括創製法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18J21820
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生産工学・加工学
研究機関東京大学

研究代表者

増井 周造  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード干渉リソグラフィー / 回折格子 / 導波モード共振 / エバネッセント光 / 微細表面構造 / ナノ・マイクロ構造
研究実績の概要

1.二重周期回折格子の回折特性計測
さらに,構築した理論モデル実証のために,多重露光干渉リソグラフィーで造形した二重周期回折格子を自身で開発した回折特性計測装置で評価した.二重周期回折格子では,重ね合わせた2つの周期に由来する回折光がかけ合わさった回折光分布を生じる.さらに,複数の回折光スポットでは,回折効率は106倍以上異なるなど,通常の単一周期回折格子の計測と異なる計測装置の特性が要求されることがわかった.そこで,開発した回折特性計測装置では,高ダイナミックレンジのディタクタを用いて,2軸自動回転ステージにより入射角と計測角を独立に0.1度以下の精度で制御した.そして,得られた回折特性は,構築したスカラー回折理論モデルから計算される回折特性との一致を確認した.

2.サブ波長格子偏光ビームスプリッタの理論モデル構築
また,2020年4月からの国内での緊急事態宣言発令を受け,実験が思うように進まない中でも,2年目までに得られていた,サブ波長格子構造の特異的な低反射ピークを根気強く解析,考察することで,そのメカニズムを明らかにした.そして,従来から知られていた高反射ピークを示す導波モード共振と組み合わせたサブ波長格子からなる偏光ビームスプリッタの理論的なモデルを構築するまでに至った.これらの結果は,米国光学会(Optical Society of America, OSA)の出版するApplied Optics誌へ投稿し,Editor’s Pick(各号10%程度)に選出されるなど,国外でもその研究成果が高く評価されている.

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Theoretical model of a subwavelength grating polarization beam splitter2020

    • 著者名/発表者名
      Shuzo MASUI, Shotaro KADOYA, Masaki MICHIHATA, and Satoru TAKAHASHI
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 59 号: 30 ページ: 9469-9475

    • DOI

      10.1364/ao.405660

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of nano/micro dual-periodic structures by multi-beam evanescent wave interference lithography using spatial beats2019

    • 著者名/発表者名
      Masui Shuzo、Torii Yuki、Michihata Masaki、Takamasu Kiyoshi、Takahashi Satoru
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 27 号: 22 ページ: 31522-31522

    • DOI

      10.1364/oe.27.031522

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 導波モード共振を用いたサブ波長格子偏光ビームスプリッタ2021

    • 著者名/発表者名
      増井周造,門屋祥太郎,道畑正岐,高橋哲
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 階層型微細機能構造創製に関する研究(第2報)インプロセス干渉縞計測による多重干渉リソグラフィーの露光制御2020

    • 著者名/発表者名
      増井周造,道畑正岐,高増潔,高橋哲
    • 学会等名
      2020年度精密工学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Measuring Optical Properties of Advanced Nano/Micro-Periodic Structures Fabricated by Multi-Exposure Interference Lithography2020

    • 著者名/発表者名
      Shuzo MASUI, Masaki MICHIHATA, Kiyoshi TAKAMASU, and Satoru TAKAHASHI
    • 学会等名
      The International Conference on Leading Edge Manufacturing/Material & Processing (LEM&P2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical analysis of the diffraction characteristics of dual-period holographic gratings2020

    • 著者名/発表者名
      Takeru FUGONO, Shuzo MASUI, Shotaro KADOYA, Masaki MICHIHATA, and Satoru TAKAHASHI
    • 学会等名
      18th International Conference on Precision Engineering. (ICPE)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 階層型微細機能構造創製に関する研究(第2報) インプロセス干渉縞計測による多重干渉リソグラフィーの露光制御2020

    • 著者名/発表者名
      増井周造,道畑正岐,高増潔,高橋哲
    • 学会等名
      2020 年度精密工学会 春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Dual-Periodic nanostructures with Multi-Exposure Interference Lithography Using Lloyd’s Mirror2019

    • 著者名/発表者名
      Shuzo MASUI, Masaki MICHIHATA, Kiyoshi TAKAMASU, and Satoru TAKAHASHI
    • 学会等名
      The 8th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and nanotechnology (ASPEN2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Nano-and Micro-Structured Surface Using Spatial Beat of Evanescent Wave Interference Lithography2019

    • 著者名/発表者名
      Shuzo MASUI, Masaki MICHINATA, Kiyoshi TAKAMASU, and Satoru TAKAHASHI
    • 学会等名
      euspen’s International Conference &Exhibition
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エバネッセント光干渉リソグラフィーを用い たナノ・マイクロ構造の一括造形2019

    • 著者名/発表者名
      増井周造,道畑正岐,高増潔,高橋哲
    • 学会等名
      光学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] エバネッセント光多方位干渉造形法による次 世代表面機能構造の創製(第 3 報)-うなりによる干渉強度分布の変調特性検討 -2018

    • 著者名/発表者名
      増井 周造
    • 学会等名
      2018 年度 精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Functional Subwavelength Structured Surface Using Evanescent Wave Interference Lithography2018

    • 著者名/発表者名
      Shuzo MASUI
    • 学会等名
      International Conference on Precision Engineering (ICPE)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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