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表面プラズモン励起支援型超高速全光操作ナノ光スイッチシステムの提案

研究課題

研究課題/領域番号 26286059
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関静岡大学

研究代表者

杉田 篤史  静岡大学, 工学部, 准教授 (20334956)

研究分担者 間瀬 暢之  静岡大学, 工学部, 教授 (40313936)
川田 善正  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (70221900)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2015年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2014年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード非線形光学 / 金属ナノ粒子 / 表面プラズモン / 非線形光学ポリマー / フェムト秒分光 / 量子エレクトロニクス / 光スイッチ / 光物性 / ナノ光工学 / 応用工学・量子光工学 / 表面・界面物性 / 光源技術
研究成果の概要

表面プラズモン共鳴励起した三角柱状金ナノ粒子の超高速非線形光学現象について研究した。偏光分解散乱及び第二高調波分光より、金ナノ三角柱の線形及び二次非線形光学応答は等方的であることを示した。この結果は系の対称性に課せられた要請を満たすものであった。また、粒子表面に非線形光学ポリマーを積層し、非線形性を増強することにも成功した。更に周波数分解時間ゲート法により時定数~10fsのプラズモン分極の位相緩和を実時間分解した。この研究で開発した非線形光学ポリマー/金属ナノ三角柱複合システムは、将来サブ波長空間で全光操作可能な超高速非線形ナノ光素子へと技術展開可能であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (41件) (うち国際学会 11件)

  • [雑誌論文] The Role of Chemisorption for Push-Pull Chromophores on SiO2 Surfaces in Non-Electrically Poling Host-Guest NLO Polymers2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Sugita, Kazuma Ito, Yasuaki Sato, Ryota Suzuki, Kohei Sato, Tetsuo Narumi, Nobuyuki Mase, Yasushi Takano, Tomonori Matsushita, Shigeru Tasaka, and Yoshimasa Kawata
    • 雑誌名

      Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry

      巻: 340 ページ: 35-45

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2017.03.007

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Melt-crystallizations of poly (L-lactic acid) under external DC electric fields2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Sugita, Shota Masauji, Ryunosuke Yamaguchi, Atsushi Kubono, Shigeru Tasaka
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 85 ページ: 185-188

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2015.12.053

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of bright and thin Zn2SiO4 luminescent film for electron beam excitation-assisted optical microscope2015

    • 著者名/発表者名
      Taichi Furukawa, Satoshi Kanamori, Masahiro Fukuta, Yasunori Nawa, Hiroko Kominami, Yoichiro Nakanishi, Atsushi Sugita, Wataru Inami, and Yoshimasa Kawata
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 23 号: 14 ページ: 18631-18637

    • DOI

      10.1364/oe.23.018630

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 電子線励起アシスト光学顕微鏡のためのナノ光源の開発2015

    • 著者名/発表者名
      古川太一、居波渉、守田智勇、杉田篤史、川田善正
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: 43 ページ: 164-167

    • NAID

      130007957096

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 金ナノ三角柱の局在表面プラズモン共鳴時における二次非線形光学効果2017

    • 著者名/発表者名
      杉田篤史, 余語宏文、小 篤史、川田善正
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス (大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 局在表面プラズモン共鳴された金ナノ三角柱の偏光分解第二高調波分光2017

    • 著者名/発表者名
      余語宏文, 小野篤史, 川田善正, 杉田篤史
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ三角柱/非線形光学ポリマー複合系の局在表面プラズモン共鳴条件での第二高調波発生現象2017

    • 著者名/発表者名
      岸口光一, 余語宏文, 松井達也,、佐藤浩平, 小野篤史, 間瀬暢之, 川田善正, 杉田 篤史
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノロッド/非線形光学ポリマー複合系の放射するSHG光の偏光特性2016

    • 著者名/発表者名
      松井達也、小野篤史、川田善正、杉田篤史
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ (新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 一次元・二次元金ナノロッド配列系の第二高調波発生2016

    • 著者名/発表者名
      二橋俊介、小野篤史、川田善正、杉田篤史
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ 新潟県新潟市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 局在表面プラズモン共鳴における金ナノ三角柱の偏光分解第二高調波分光2016

    • 著者名/発表者名
      余語宏文、二橋俊介、小野篤史、川田善正、杉田 篤史
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ (新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 一次元金ナノロッド配列系の表面プラズモン共鳴現象2016

    • 著者名/発表者名
      杉田篤史, 二橋俊介、小野篤史、川田善正
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学 (石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Second Harmonic Generation From Au Nanoprisms at LSPR2016

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Yogo, Shunsuke Nihashi, Atsushi Ono, Yoshimasa Kawata, Atsushi Sugita
    • 学会等名
      NFO-14: The 14th International Conference of Near-Field Optics, Nanophotonics and Related Techniques
    • 発表場所
      Act City (Hamamatsu, Japan)
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Second Order Nonlinear Optical Responses of Au Nanorods/NLO Polymer/Ag Films at LSP Resonances2016

    • 著者名/発表者名
      Daiki Ishii, Keiko Miyabayashi, Atsushi Ono, Yoshimasa Kawata, and Atsushi Sugita
    • 学会等名
      NFO-14: The 14th International Conference of Near-Field Optics, Nanophotonics and Related Techniques
    • 発表場所
      Act City (Hamamatsu, Japan)
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Second-order Nonlinearities of 1D Arrays of Au Nanorods2016

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Nihashi, Atsusi Ono, Yoshimasa Kawata, Atsushi Sugita
    • 学会等名
      The 14th International Conference of Near-Field Optics, Nanophotonics and Related Techniques
    • 発表場所
      Act City (Hamamatsu, Japan)
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhanced Second Order Nonlinearities of NLO Polymer-coated Au Nanorods at LSP Resonance2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Matsui, Atsushi Ono, Yoshimasa Kawata, Atsushi Sugita
    • 学会等名
      The 14th International Conference of Near-Field Optics, Nanophotonics and Related Techniques
    • 発表場所
      Act City (Hamamatsu, Japan)
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Second-order nonlinearities of 2D periodic arrays of Au nanorods at surface plasmon resonances2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Sugita, Shunsuke Nihashi, Atsushi Ono, and Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      SPIE.Optics+Photonics 2016 Plasmonics: Metallic Nanostructures and Their Optical Properties XIII, NanoScience + Engineering
    • 発表場所
      San Diego Convention Center (San Diego, California U. S. A.)
    • 年月日
      2016-08-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultrafast plasmonic dephasing dynamics studied by time-resolved spectroscopy based on SHG-FROG methods2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Sugita, Sunsuke Nihashi, Atsushi Ono, Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      International Conference on Ultrafast Phenomena 2016
    • 発表場所
      Santa Fe Community Center (Santa Fe, New Mexico, U.S.A.)
    • 年月日
      2016-07-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Second harmonic generations in plasmonic 2D periodic arrays of Au nanorods2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Sugita, Shunsuke Nihashi, Atsushi Ono, and Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      CLEO:2016
    • 発表場所
      San Jose Convention Center (San Jose, CA. U.S.A.)
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金ナノロッド/非線形光学ポリマー複合型微小非線形光学素子の励起光照射条件に対する熱耐性2016

    • 著者名/発表者名
      松井達也、小野篤史、川田善正、杉田篤史
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 一次元金ナノロッド配列系の散乱分光2016

    • 著者名/発表者名
      二橋俊介、小野篤史、川田善正、杉田篤史
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ三角柱における局在表面プラズモン共鳴条件下での第二高調波発生現象2016

    • 著者名/発表者名
      余語宏文、二橋俊介、小野篤史、川田善正、杉田 篤史
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] プッシュプル型NLO色素の無電界ポーリング現象における分子サイズ依存性2016

    • 著者名/発表者名
      北川顕磨、鳴海哲夫、間瀬暢之、川田善正、杉田 篤史
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 二次元金ナノロッド系における表面プラズモン共鳴条件での第二高調波発生現象2016

    • 著者名/発表者名
      杉田篤史、 二橋俊介、 小野篤史、 川田善正
    • 学会等名
      第71回日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 二次元金属ナノ粒子配列系における第二高調波発生現象2015

    • 著者名/発表者名
      杉田篤史,二橋俊介,平林拓磨,小野篤史,川田善正
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ホストゲスト型非線形光学高分子におけるゲスト色素の界面分子配向動力学の研究2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木 亮太、高須 亮佑、川田 善正、杉田 篤史
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 金属ナノ粒子表面の非線形性増大のための非線形光学ポリマーの開発2015

    • 著者名/発表者名
      北川 顕磨、小野 篤史、鳴海 哲夫、間瀬 暢之、川田 善正、杉田 篤史
    • 学会等名
      76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 無電界ポーリングされたPMMA/DR1ホストゲスト型ポリマーにおけるゲスト色素の極性配向挙動に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      松井 達也、高須 亮佑、川田 善正、杉田 篤史
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノロッドの二次元周期配列系における第二高調波発生2015

    • 著者名/発表者名
      二橋 俊介、小野 篤史、川田 善正、杉田 篤史
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Enhancing second-order nonlinearity on Au-nanorods at localized surface plasmon resonance with nonlinear optical polymers2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Sugita, Takuma Hirabayashi, Shunsuke Nihashi, Atsushi Ono, and Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      SPIE.Optics+Photonics 2015 Plasmonics: Metallic Nanostructures and Their Optical Properties XIII, NanoScience + Engineering
    • 発表場所
      San Diego, California U. S. A.
    • 年月日
      2015-08-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular orientations of nonelectrically poled guest-host NLO polymers2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Sugita, Yasuaki Sato, Tatsuya Matsui, Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      CLEO/Europe-EQEC 2015,
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2015-05-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhancing LSP-mediated SHG conversion efficiency with NLO polymer2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Sugita, Takuma Hirabayashi, Shunsuke Nihashi, Atsushi Ono, and Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      CLEO/Europe-EQEC 2015
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2015-05-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Highly efficient SHG in NLO polymer-coated Au nanoparticles by doubly resonant excitations2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Sugita, Takuma Hirabayashi, Shunsuke Nihashi, Atsushi Ono, and Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      CLEO 2015
    • 発表場所
      San Jose Convention Center, CA. U.S.A.
    • 年月日
      2015-05-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二次元配列した金ナノロッドの線形光学応答2015

    • 著者名/発表者名
      杉田篤史,平林拓磨,棚倉悠史,二橋俊介,小野篤史,川田善正
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学、東京都新宿区
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノロッド/非線形光学ポリマー複合型非線形光学素子のポリマー積層条件による最適化2015

    • 著者名/発表者名
      棚倉悠史、平林拓磨、二橋俊介、小野篤史、川田善正、杉田篤史
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学、神奈川県平塚市
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] TCF-CF3アクセプターを含むNLO色素の合成2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木亮太、北川顕磨、間瀬暢之、鳴海哲夫、杉田篤史
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学、神奈川県平塚市
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] DR1/PMMAホストゲストポリマーの無電界でのポーリング現象における分子配向性の調査2014

    • 著者名/発表者名
      杉田 篤史,佐藤 保彰,伊藤 一磨,間瀬 暢之,川田 善正
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島大学、広島県東広島市
    • 年月日
      2014-09-21 – 2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノロッド/非線形光学ポリマー複合系からの局在型表面プラズモンにおける第二高調波発生2014

    • 著者名/発表者名
      平林拓磨,小野篤史,川田善正,杉田篤史、
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学、北海道札幌市
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] トリシアノフラン系色素を含むホスト/ゲストポリマーにおける二次非線形光学効果の界面吸着挙動に対する依存性2014

    • 著者名/発表者名
      高須亮佑,川田善正,間瀬暢之,杉田篤史
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学、北海道札幌市
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノロッド/非線形光学ポリマー複合系からの第二高調波発生の励起条件に対する依存性2014

    • 著者名/発表者名
      棚倉悠史,平林拓磨,小野篤史,川田善正,杉田篤史
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学、北海道札幌市
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] TCF-CF3アクセプターを含むNLO色素の無電界ポーリング法2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木亮太,伊藤一磨,間瀬暢之,鳴海哲夫,川田善正,杉田篤史
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学、北海道札幌市
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] PLD法で作製したY2O3:Eu3+蛍光体薄膜のカソードルミネッセンス特性2014

    • 著者名/発表者名
      守田智勇,豊嶋祐樹,福田真大,名和靖矩,居波渉,小南裕子,川田善正,中西洋一郎,堀田育志,杉田篤史
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学、北海道札幌市
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] NLOポリマー中での表面プラズモン増強光電場の第二高調波発生II2014

    • 著者名/発表者名
      杉田篤史,平林拓磨,小野篤史,川田善正
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学、愛知県春日井市
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] SP-enhanced SHG from NLO Polymer-coated Au nanorods2014

    • 著者名/発表者名
      Takuma Hirabayashi, Atsushi Ono, Yoshimasa Kawata, Atsushi Sugita
    • 学会等名
      Thirteenth International conference on near-field optics, nanophotonics and related technologies
    • 発表場所
      Snowbird, Utah, U.S.A.
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Enhancements of SP-mediated Nonlinearity with NLO Polymer2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Sugita, Tomoyuki Sato, Kaname Suto, Atsushi Ono, and Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      Thirteenth International conference on near-field optics, nanophotonics and related technologies
    • 発表場所
      Snowbird, Utah, U.S.A.
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Second Harmonic Generations from Au Nanorods Coated with Nonelectrically Poled NLO polymer2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Sugita, Takuma Hirabayashi, Atsushi Ono and Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      CLEO2014
    • 発表場所
      San Jose Convention Center, San Jose, U. S. A.
    • 年月日
      2014-06-09 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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