| 研究課題/領域番号 |
19K05015
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分26020:無機材料および物性関連
|
|---|
| 研究機関 | 静岡大学 |
|---|
研究代表者 |
中嶋 聖介 静岡大学, 工学部, 准教授 (40462709)
|
|---|
| 研究分担者 |
村井 俊介 京都大学, 工学研究科, 助教 (20378805)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
|
|---|
| キーワード | ファラデー効果 / 磁気光学効果 / 局在表面プラズモン共鳴 / キセロゲル / フェムト秒レーザー / ナノアレイ / プラズモニックアレイ / 磁性ナノ微粒子 / 亜鉛フェライト |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
機能性ナノ微粒子を内包することで様々な役割を果たす導波路型デバイスが注目されている。本研究では、磁性ナノ微粒子を分散させたキセロゲルに対して、フェムト秒レーザー照射による導波路形成を行うことで、導波路型ファラデー素子の作製を目指す。さらに、局在表面プラズモン共鳴を示す金属ナノ構造との複合化を進めることで、ファラデー回転角のプラズモン増強に取り組む。特に金属ナノ粒子の周期構造アレイをもつプラズモニック基板を用いて，アレイ近傍に導波路形成を試みる。プラズモニック協同モードが生じることで吸収損失が大きく低減され、高い性能指数をもつ導波路型ファラデー素子の創製を目指す。
|
| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、光導波路型磁気光学素子の構築に向けて高効率な磁気光学材料を創発することである。それに向けた様々な取り組みに関して以下のような成果を得た。金属ナノアレイ構造をもつプラズモニック基板に酸化物磁性薄膜を堆積し、ファラデー効果の試料角度依存性測定において、アレイ周期の回折条件を満たす特定の角度において回転角の増強が生じることを示した。また、Fe3O4/Auコアシェル微粒子とAg+イオンを共ドープしたキセロゲルにレーザー照射を行い、Agナノ微粒子を誘起し局在プラズモン共鳴波長の制御を試みた。以上の成果より、導波型マイクロ磁気光学デバイスに適した材料選択の自由度が拡大すると期待される。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、光導波路型磁気光学素子の構築に向けて高効率な磁気光学材料の創発を目指した。そのための取り組みとして、金属ナノアレイ構造と酸化物磁性薄膜の複合材料において、ファラデー効果の特異なプラズモン増強を実現した。また、コアシェルナノ微粒子に対してフェムト秒レーザー照射を用いてAgナノ微粒子をコアシェル粒子表面に形成させることで、プラズモン共鳴が起こる波長を制御できる知見を得た。以上の成果より、導波型とファラデー素子が組み合わさった新しいデバイスを開発する技術を進展させることにつながると考えられる。
|
