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ナノスケール凝縮系における表面プラズモンの超高速ダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 20840005
研究種目

若手研究(スタートアップ)

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関筑波大学

研究代表者

久保 敦  筑波大, 数理物質科学研究科, 助教 (10500283)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,276千円 (直接経費: 2,520千円、間接経費: 756千円)
2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2008年度: 1,716千円 (直接経費: 1,320千円、間接経費: 396千円)
キーワード表面プラズモン / ナノ / フェムト秒
研究概要

将来デバイスの有力候補である光デバイスは、表面プラズモンを情報伝達に用いる事で素子の微細化が可能になると考えられている。この技術は「プラズモニクス」と呼ばれる。プラズモニクス素子を正しく設計する為には、表面プラズモン波束の伝搬、減衰、干渉といった基礎的な光学的性質の理解が必要である。研究代表者(久保)らは、現在までに超高速分光技術と電子顕微鏡技術を組み合わせる事により、光速に近い速度で伝搬する表面プラズモン波束の動的映像化に成功している。しかし、使用できる光波長が近紫外域に限られる等の制限があった。本研究では、この問題を克服しより広範な応用が期待できる近赤外域の表面プラズモン波束の動的映像化技術の開発を目指した。装置はフェムト秒チタン・サファイアレーザーオシレーター、ディレイライン、および光学顕微鏡からなる。チタン・サファイアレーザーから波長780nm、パルス幅10fsの近赤外パルス光を出射する。本年度は、これら光学系の製作を行った。チタン・サファイアレーザーはチャープミラー対による群速度分散補償を用い、稼動部を減らし安定動作を目指した。また、超長作動距離対物レンズとスロースキャン冷却CCDカメラからなる光学顕微鏡を製作した。
また、前述の表面プラズモン動的映像化の技術に対し角方面から強い関心が持たれ、解説記事(日本語)にまとめると共に、国際会議2件、国内研究会・セミナー等6件の招待講演を行った。

報告書

(1件)
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] フェムト秒時間分解光電子顕微鏡による表面プラズモンダイナミクス研究2008

    • 著者名/発表者名
      久保敦、ハルヴォエ・ペテック
    • 雑誌名

      Journal of the Vacuum Society of Japan 51

      ページ: 368-376

    • NAID

      10021157633

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic potential of a chemisorption interface2008

    • 著者名/発表者名
      J. Zhao, N. Pontius, A. Winkelmann, V. Sametoglu, A. Kubo, A. G. Borisov, D. Sanchez-Portal, V. M . Silkin, E. V. Chulkov, P. M. Echenique, and H. Petek.
    • 雑誌名

      Physical Review B 78

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Femtosecond imaging of surface plasmon dynamics in nano-optics.2009

    • 著者名/発表者名
      久保敦
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2009-04-01
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザー励起光電子顕微鏡によるナノ領域光応答イメージング2009

    • 著者名/発表者名
      久保敦
    • 学会等名
      学際物質科学研究会「先端光計測と光応答性材料」
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2009-03-14
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 表面プラズモンのフェムト秒時間分解イメージング2009

    • 著者名/発表者名
      久保敦
    • 学会等名
      日本光学会関西講演会「プラズモニクスの最前線」
    • 発表場所
      島津マルチホール
    • 年月日
      2009-01-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 表面プラズモンポラリトンの超高速ダイナミクス2009

    • 著者名/発表者名
      久保敦
    • 学会等名
      分子研研究会「プラズモニック物質と分子科学研究」
    • 発表場所
      分子科学研究所
    • 年月日
      2009-01-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ナノ領域電子フォトン系のフェムト秒時間分解イメージング2008

    • 著者名/発表者名
      久保敦
    • 学会等名
      ナノフォトニクス総合的展開オープンセミナー
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2008-12-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ナノスケール光学:表面プラズモンポラリトンのフェムト秒ダイナミクス2008

    • 著者名/発表者名
      久保敦
    • 学会等名
      エクストリームフォトニクスセミナー
    • 発表場所
      理化学研究所
    • 年月日
      2008-11-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒時間分解光電子顕微鏡法による表面プラズモンのイメージング2008

    • 著者名/発表者名
      久保敦
    • 学会等名
      先端分光セミナー
    • 発表場所
      東京大学物性研究所
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 位相相関フェムト秒パルス対による表面プラズモンボラリトンのコヒーレント制御2008

    • 著者名/発表者名
      久保敦、ハルヴォエ・ペテック
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2008-09-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Control of surface plasmons with phase-correlated femtosecond light fields.2008

    • 著者名/発表者名
      A. Kubo and H. Petek
    • 学会等名
      SPIE Optics + Photonics, NanoScience + Engineering
    • 発表場所
      Sin Diego Convention Center, USA
    • 年月日
      2008-08-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Control of surface plasmons with phase-correlated- femtosecond light fields.2008

    • 著者名/発表者名
      A. Kubo
    • 学会等名
      Workshop on PNU-UT Collaborated Research
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2008-06-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2020-05-15  

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