| 研究課題/領域番号 |
03452186
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
小倉 久直 京都大学, 工学部, 教授 (50025954)
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| 研究分担者 |
高橋 信行 京都大学, 工学部, 助手 (70206829)
北野 正雄 京都大学, 工学部, 助教授 (70115830)
中島 將光 京都大学, 工学部, 助教授 (60025939)
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| キーワード | 走査型トンネル顕微鏡 / 光導波路 / 光電磁界理論 / エバネセント光 / トンネル効果 / ナノテクノロジ / 光ファイバー |
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| 研究概要 |
本研究では導波路が理想的、すなわち、表面が完全に滑らかで導波路構造も規定の形状を持つと仮定しても、トンネル効果を使うため、特に表面の状態に敏感である。さらに光ファイバ・プローブは光電磁界理論的に見た場合、境界条件が複雑なため、適当なモデルを設定して解析・設計する必要がある。現在までに2種類のモデル(誘電体Wedgeを仮定した2次元モデルおよび誘電体円筒柱モデル)を用いた導波路表面のエバネセント光と光ファイバ・プローブ内の電磁界の関係を定式化した。2つのモデルの内、誘電体Wedgeモデルに対しては数値解析を終了し、光ファイバ・プローブの開き角が大きいほど測定感度が向上し、開き角が小さいほど入射エバネセント波とプローブのなす角度の影響を大きく受けること、測定するエバネセント波の偏光(s波,p波)よって測定感度、角度依存性が異ることを示した。さらに、本年度はより精密な3次元の誘電体円筒柱モデルに対して数値計算を行ない、基本的な特性に対しては誘電体Wedgeモデルに一致する結果を得た。現在、さらに詳細に解析を行なっている。
実験に関しては、表面の状態に敏感である本システムでより確度の高い導波路の内部状態の診断を可能にするためには導波路表面の形状測定を行なう必要があり、本年度は光ファイバ・プローブの垂直方向駆動系にフィードバック系を付加し、エバネセント光強度を一定として試料表面の表面形状の走査を可能とした。プリズム表面、SiO薄膜を蒸着したカバーガラス、音楽用コンパクトディスク表面を測定試料として用い、垂直分解能が約30nmであることを確かめた。
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