表面プラズモン超集束を用いた高密度光制御電子源アレイの開発

• 研究課題/領域番号: 23686016
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物理学一般
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 岩見 健太郎 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80514710)
• 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: 27,430千円 (直接経費: 21,100千円、間接経費: 6,330千円); 2014年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2013年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2012年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2011年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
• キーワード: MEMS / NEMS / プラズモニクス / 電子ビーム / 微小電子源 / 冷陰極 / マイクロマシン / 微細加工 / 電子源 / 光制御 / 波長板 / マイクロシステム / メタサーフェス / プラズモン / 電子線リソグラフィ / MEMS/NEMS / 電界放出 / 電子デバイス・機器 / ビーム応用

研究成果の概要

本研究では，プラズモン共鳴による電界放出の増強を利用した光制御電界放出電子源アレイの開発をめざし，電子線放出に適した電子源構造の検討および光照射方法の開発，電子源アレイの製作と評価を行った．高密度に集積化された電子源アレイに対し，個別的な光制御によって効率的な電界放出の増強を行うために，軸対称偏光によるプラズモン励起が効率的であることが分かった．これを可能にすべく，軸対称偏光子を多数アレイ化した素子を製作した．本研究の過程で金属ナノ構造からなるマイクロ光変調素子を製作し，可視光域で非常に高い透過率を得られることを示した．

研究成果

• [雑誌論文] An Au nanofin array for high efficiency plasmonic optical retarders at visible wavelengths (2015)
  • 著者名/発表者名: Miho Ishii, Kentaro Iwami and Norihiro Umeda
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 106 号: 2 ページ: 0211151-4
  • DOI: 10.1063/1.4905369
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microfabrication of a Free-Standing NiW Alloy Film as a Wavelength-Selective Surface (2015)
  • 著者名/発表者名: Nashun, Kentaro Iwami,Norihiro Umeda
  • 雑誌名: Journal of Computational and Theoretical Nanoscience 巻: 12 号: 5 ページ: 814-819
  • DOI: 10.1166/jctn.2015.3809
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasmon-resonance dew condensation sensor made of gold-ceramic nanocomposite and its application in condensation prevention (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Iwami, S. Kaneko, R. Shinta, J. Fujihara, H. Nagasaki, Y. Matsumura, and N. Umeda
  • 雑誌名: Sensors and Actuators B: Chemical 巻: 184 ページ: 301-305
  • DOI: 10.1016/j.snb.2013.04.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasmonic half-waveplate based on gold nanoslit and its application to ultrasmall radial polarization converter (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Ishii, K. Iwami, N. Umeda
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 巻: 8809 ページ: 8809221-6
  • DOI: 10.1117/12.2024785
• [雑誌論文] Ultrasmall radial polarizer array based on patterned plasmonic nanoslits (2012)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Iwami
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 101 号: 16 ページ: 1611191-4
  • DOI: 10.1063/1.4761943
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localized Surface Plasmon Resonance Dew Sensor for Use Under Low Humidity Conditions (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Nagasaki, Sin Kaneko, Kentaro Iwami, Norihiro Umeda
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 51 号: 2R ページ: 0273011-5
  • DOI: 10.1143/jjap.51.027301
  • NAID: 40019171132
  • 査読あり
• [学会発表] Measurement of work function of NiW alloy for thermionic energy converter (2014)
  • 著者名/発表者名: Nashun, K. Iwami, N. Umeda
  • 学会等名: The 9th International Forum on Advanced Material Science and Technology (IFAMST-9)
  • 発表場所: Xiamen, China
  • 年月日: 2014-11-30 – 2014-12-02
• [学会発表] CONFIGURABLE OPTICAL RETARDER BASED ON PLASMONIC GRATING INTEGRATED WITH BIMORPH ACTUATOR (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Shimura, K. Iwami, M. Ishii, N. Umeda
  • 学会等名: 2014 IEEE International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN2014)
  • 発表場所: Glasgow, UK
  • 年月日: 2014-08-17 – 2014-08-21
• [学会発表] 金属ナノスリット構造を用いた微小光学位相子 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石井美帆、岩見健太郎、梅田倫弘
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部第20期講演会
  • 発表場所: 東京農工大学小金井キャンパス
• [学会発表] 波長選択性表面のためのNi-W合金膜の電気めっき成膜 (2014)
  • 著者名/発表者名: 那順、岩見健太郎、梅田倫弘
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学相模原キャンパス
• [学会発表] PHOTOCHEMICAL POLISHING OF SAPPHIRE SUBSTRATE BASED ON NONADIABATIC OPTICAL NEAR-FIELD ETCHING (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Suzuki, K. Hirata, K. Iwami, A. Taguchi, N. Umeda
  • 学会等名: 2013 IEEE International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN2013)
  • 発表場所: Kanazawa, Japan
• [学会発表] Microfabricated half-waveplate based on Gold Fin Array (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Ishii, K. Ida, K. Iwami and N. Umeda
  • 学会等名: The 9th Asia-Pacific Conference on Near-field Optics (APNFO-9)
  • 発表場所: Singapore
• [学会発表] アルミニウムナノスリット構造によるマイクロ近紫外1/2波長板 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石井美帆、岩見健太郎、梅田倫弘
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス
• [学会発表] Microfabricated radial polarization converter based on plasmonic nanoslit array retarder (2012)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Iwami
  • 学会等名: The 12th International Conference on Near-field Optics, Nanophotonics & Related Techniques (NFO-12)
  • 発表場所: Donostia - San Sebastian, Spain
• [学会発表] Microfabricated Radial Polarization Converter based on Gold Plasmonic Nanoslit (2012)
  • 著者名/発表者名: Miho Ishii
  • 学会等名: JSAP-OSA Joint Simposia 2012
  • 発表場所: 松山大学
• [学会発表] 石英－金フィールドエミッタアレイにおけるプラズモン共鳴電子放出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井田健一
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2012
  • 発表場所: タワーホール船堀
• [学会発表] Gold-Tip Cathodes for Plasmon-Assisted Field Emitter Array (2011)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Iwami, Kenichi Ida, Norihiro Umeda
  • 学会等名: 24th International Vacuum Nanoelectronics Conference (IVNC2011)
  • 発表場所: Wuppertal, Germany
  • 年月日: 2011-07-20
• [図書] Advanced Applications of Rapid Prototyping Technology in Modern Engineering (2011)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Iwami, Norihiro Umeda
  • 総ページ数: 16
  • 出版者: Intech
• [備考] Iwami Group, TUAT
  • URL: http://nmems.lab.tuat.ac.jp/
• [備考] 東京農工大学岩見研究室
  • URL: http://nmems.lab.tuat.ac.jp/Research.html
• [備考] Research - Iwami Group
  • URL: http://nmems.lab.tuat.ac.jp/Research.html
• [備考]
  • URL: http://nmems.lab.tuat.ac.jp
• [産業財産権] 偏光制御素子、近接場光源、および並列電子線装置 (2013)
  • 発明者名: 岩見健太郎、梅田倫弘
  • 権利者名: 東京農工大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-06-27
  • 外国
• [産業財産権] 偏光制御素子、近接場光源、および並列電子線装置 (2012)
  • 発明者名: 岩見健太郎、梅田倫弘
  • 権利者名: 東京農工大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-146006
  • 出願年月日: 2012-06-28