• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

もつれ合い局在プラズモンによる超高効率2光子反応プロセス

研究課題

研究課題/領域番号 23246016
研究種目

基盤研究(A)

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
研究機関北海道大学

研究代表者

笹木 敬司  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (00183822)

連携研究者 藤原 英樹  北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (10374670)
田中 嘉人  北海道大学, 電子科学研究所, 博士研究員 (50533733)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
48,880千円 (直接経費: 37,600千円、間接経費: 11,280千円)
2013年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2012年度: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2011年度: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
キーワード光プロセシング / 微小球共振器 / 顕微分光イメージング / 金属ナノ構造体 / 光局在 / 光反応増強 / 顕微分光イメージング / 金属ナノ構造体
研究成果の概要

金属ナノ構造のプラズモン局在場の電場増強効果と時間的なもつれ合い光子の相乗効果を利用した超高効率2光子反応過程の実現を目指し、周辺要素技術の開発を行った。金ナノ構造中の増強電場の理論的・実験的な評価を行い、周期構造化による更なる電場増強効果の発現を見いだした。また、この金ナノ周期構造における2光子励起蛍光測定を行い、少なくとも105程度の蛍光増強が起きている事を明らかにした。さらに、ファイバ結合微小球共振器を用いた高効率プラズモン励起システムの構築を行い、入射光をほぼ100%の効率で金ナノ構造に集光し、微弱なCWレーザー励起(数kW/cm2)により2光子励起蛍光が誘起される事を確認した。

報告書

(4件)
  • 2014 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 15件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Efficient optical coupling into a single plasmonic nanostructure using a fiber-coupled microspherical cavity2014

    • 著者名/発表者名
      H. Takashima, K. Kitajima, Y. Tanaka, H. Fujiwara and K. Sasaki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 89(2) 号: 2 ページ: 21801-21801

    • DOI

      10.1103/physreva.89.021801

    • NAID

      120005853093

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 酸化亜鉛サブマイクロメートル球状粒子を用いた新規ランダムレーザーの開発2014

    • 著者名/発表者名
      藤原英樹、煮雪亮、笹木敬司、辻剛志、石川善恵、越崎直人
    • 雑誌名

      レーザー加工学会誌

      巻: 21(1) ページ: 42-45

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-photon excited fluorescence from a pseudoisocyanine-attached gold-coated tip via a thin tapered fiber under a weak continuous excitation2013

    • 著者名/発表者名
      Fang Ren, Hideaki Takashima, Yoshito Tanaka, Hideki Fujiwara, Keiji Sasaki
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 21 号: 23 ページ: 27759-27769

    • DOI

      10.1364/oe.21.027759

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Near-field optical response of periodically arrayed plasmonic nanogap antennas2013

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Sakai, Kensuke Nomura, Yoshito Tanaka, and Keiji Sasaki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 114 号: 2 ページ: 24-306

    • DOI

      10.1063/1.4813129

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanostructured potential of optical trapping using a plasmonic potential of optical trapping using a plasmonic nanoblock pair2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, S. Kaneda and K. Sasaki
    • 雑誌名

      Nano Lett.

      巻: 13(5) 号: 5 ページ: 2146-2150

    • DOI

      10.1021/nl4005892

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nonlinear phenomena from a PIC attached gold tip using a plasmonic-whispering gallery mode hybrid system2013

    • 著者名/発表者名
      R. Fang, H. Takashima, Y. Tanaka, H. Fujiwara and K. Sasaki
    • 雑誌名

      Proc. SPIE-Int.

      巻: 8816 ページ: 881612-881612

    • DOI

      10.1117/12.2022626

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Low-threshold and quasi-single-mode random laser within a submicrometer-sized ZnO spherical particle film2013

    • 著者名/発表者名
      Hideki Fujiwara, Ryo Niyuki, Yoshie Ishikawa, Naoto Koshizaki, Takeshi Tsuji, Keiji Sasaki
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett

      巻: 102 号: 6 ページ: 61110-61110

    • DOI

      10.1063/1.4792349

    • NAID

      120005228342

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Trap State Dynamics of Single CdSe/ZnS Quantum Dots on an Indium Tin Oxide Thin Film with Applying External Electric Field2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi Chiba, Jun Qi, Hideki Fujiwara, Keiji Sasaki
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 117 号: 6 ページ: 2507-2510

    • DOI

      10.1021/jp306408s

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Second harmonic generation from the top of an Au-coated tip via a tapered fiber coupled microsphere resonator2012

    • 著者名/発表者名
      F. Ren, K. Kitajima, H. Takashima, H. Fujiwara and K. Sasaki
    • 雑誌名

      Proc. SPIE

      巻: 8463

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanoscale interference patterns of gap-mode multipolar plasmonic fields2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Tanaka, Akio Sanada and Keiji Sasaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 2 号: 1 ページ: 764-764

    • DOI

      10.1038/srep00764

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental evaluation of diffusion constant in a thin polymer film by triplet lifetime analysis of single molecules2012

    • 著者名/発表者名
      Takashi Chiba, Hideki Fujiwara, Jun-ichi Hotta, Shigeki Takeuchi, Keiji Sasaki
    • 雑誌名

      Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry

      巻: 238 ページ: 24-28

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2012.04.013

    • NAID

      120005946705

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient optical trapping using small arrays of plasmonic nanoblock pairs2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Tanaka, Keiji Sasaki
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 100 号: 2 ページ: 21102-21102

    • DOI

      10.1063/1.3675550

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical trapping through the localized surfaceplasmon resonance of engineered gold nanoblock pairs2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka
    • 雑誌名

      Opt. Exp.

      巻: 19(18) ページ: 17462-17468

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temporal response analysis of trap states of single CdSe/ZnS quantum dots on a thin metal substrate2011

    • 著者名/発表者名
      H. Fujiwara
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiol., A

      巻: 221(2-3) ページ: 160-163

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of superposition in the orbital angular momentum of photons without excess components and its application in the verification of non-classical correlation2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyamoto, D.Kawase, M.Takeda, K.Sasaki S.Takeuchi
    • 雑誌名

      Journal of Optics

      巻: Vol.13 号: 6 ページ: 064027-064027

    • DOI

      10.1088/2040-8978/13/6/064027

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct imaging of nanogap-mode plasmon-resonant fields2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka
    • 雑誌名

      Opt. Exp.

      巻: 19(8) ページ: 7726-7733

    • NAID

      120003025355

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Two-photon excited fluorescence from a PIC-attached Au-coated tip via a thin tapered fiber under a weak CW excitation2013

    • 著者名/発表者名
      R. Fang, H. Takashima, Y. Tanaka, H. Fujiwara and K. Sasaki
    • 学会等名
      THE 14th RIES-Hokudai International Symposium 網 [mou]
    • 発表場所
      Chateraise Gateaux Kingdom Sapporo(Sapporo,Hokkaido)
    • 年月日
      2013-12-11
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Multipole Plasmons Excited by Optical Vortex Beams2013

    • 著者名/発表者名
      K. Sakai, K. Nomura, T. Yamamoto, Y. Tanaka and K. Sasaki
    • 学会等名
      THE 14th RIES-Hokudai International Symposium 網 [mou]
    • 発表場所
      Chateraise Gateaux Kingdom Sapporo(Sapporo,Hokkaido)
    • 年月日
      2013-12-11
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Nonlinear phenomena from a PIC-attached gold tip using a plasmonic-whispering gallery mode hybrid system2013

    • 著者名/発表者名
      R. Fang, H. Takashima, Y. Tanaka, H. Fujiwara and K. Sasaki
    • 学会等名
      SPIE Optics & Photonics 2013
    • 発表場所
      San Diego(USA)
    • 年月日
      2013-08-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Interference of Whispering Gallery Modes in Photonic and Plasmonic Microcavities2013

    • 著者名/発表者名
      K. Sasaki
    • 学会等名
      PIERS2013 ( Progress in Electromagnetics Research Symposium) Stockholm
    • 発表場所
      Stockholm( Sweden)
    • 年月日
      2013-08-15
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multipole Nanodisk Plasmons Excited by Cylindrical Vector Beams2013

    • 著者名/発表者名
      K. Sakai, T. Yamamoto, K. Nomura, Y. Tanaka and K. Sasaki
    • 学会等名
      PIERS2013 ( Progress in Electromagnetics Research Symposium) Stockholm
    • 発表場所
      Stockholm(Sweden)
    • 年月日
      2013-08-15
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Multipolar Dark-Mode Plasmon Excitation with Laguerre-Gaussian Beams2013

    • 著者名/発表者名
      K. Sasaki
    • 学会等名
      ICP 2013( The 26th International Conference on Photochemistry)
    • 発表場所
      Leuven( Belgium)
    • 年月日
      2013-07-23
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Photon Manipulation with Plasmonic Nanostructures2013

    • 著者名/発表者名
      K. Sasaki
    • 学会等名
      ICP 2013 (Pre-conference: Conference on Plasmonics )
    • 発表場所
      Leuven(Belgium)
    • 年月日
      2013-07-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Direct imaging of localized fields in a gold nanostructure using a scattering-type near-field microscope2013

    • 著者名/発表者名
      H. Fujiwara, Y. Tanaka and K. Sasaki
    • 学会等名
      CLEO-PR & OECC/PS 2013
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center(Sakyo-ku, Kyoto)
    • 年月日
      2013-07-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Realization of Single-Mode Random Lasing Within a Zinc Oxide Nanoparticle Film2013

    • 著者名/発表者名
      K. Sasaki
    • 学会等名
      CLEO-PR & OECC/PS 2013
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center(Sakyo-ku, Kyoto)
    • 年月日
      2013-07-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Quasi-single mode random laser2013

    • 著者名/発表者名
      H. Fujiwara, R. Niyuki, T. Tsuji, Y. Ishikawa, N. Koshizaki and K. Sasaki
    • 学会等名
      Collaborative Conference on Materials Research (CCMR) 2013
    • 発表場所
      Jeju(Korea)
    • 年月日
      2013-06-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nanoscale Photon Shaping with Engineered Plasmonic Materials2013

    • 著者名/発表者名
      K. Sasaki and Y. Tanaka
    • 学会等名
      Collaborative Conference on Materials Research (CCMR) 2013
    • 発表場所
      Jeju(Korea)
    • 年月日
      2013-06-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Random Lasing at a Defect Particle Intentionally Embedded in a ZnO Nanoparticle Film2013

    • 著者名/発表者名
      K. Sasaki, H. Fujiwara, R. Niyuki and T. Tsuji
    • 学会等名
      The Third International Workshop on Microcavities and Their Applications
    • 発表場所
      Beijing(China)
    • 年月日
      2013-05-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Photpn Localization with Plasmonic WGM Cavities2013

    • 著者名/発表者名
      K. Sasaki
    • 学会等名
      The Third International Workshop on Microcavities and Their Applications
    • 発表場所
      Beijing(China)
    • 年月日
      2013-05-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Highly efficient photon coupling into a plasmonic nanostructure using a fiber-coupled microspherical cavity2012

    • 著者名/発表者名
      K. Sasaki
    • 学会等名
      2012 SPIE Photonics West
    • 発表場所
      The Moscone Center, San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Trap state lifetime analysis of single CdSe/ZnS quantum dots on a thin conductive film2012

    • 著者名/発表者名
      H. Fujiwara
    • 学会等名
      2012 SPIE Photonics West
    • 発表場所
      The Moscone Center, San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Nano-optical trapping of small particles with plasmonic nanostructures2011

    • 著者名/発表者名
      A. Sanada
    • 学会等名
      12th RIES-Hokudai International Symposium "KAN "
    • 発表場所
      Chateraise Gateaux Kingdom Sapporo, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Efficient excitation of localized plasmons via a tapered fiber coupled microresonator2011

    • 著者名/発表者名
      K. Kitajima
    • 学会等名
      12th RIES-Hokudai International Symposium "KAN "
    • 発表場所
      Chateraise Gateaux Kingdom Sapporo, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Direct Observation of Nanogap-Mode Plasmon-Resonant Fields2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka
    • 学会等名
      Nanoplasmonic Sensors and Spectroscopy 2011
    • 発表場所
      Chalmers Johanneberg Campus, Sweden
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 光システム物理研究分野 笹木研究室ホームページ

    • URL

      http://optsys.es.hokudai.ac.jp/~optsys/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 北海道大学電子科学研究所笹木研究室

    • URL

      http://optsys.es.hokudai.ac.jp/~optsys/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi