| 研究課題/領域番号 |
08224102
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| 研究機関 | 日本女子大学 |
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研究代表者 |
国府田 隆夫 日本女子大学, 理学部, 教授 (50010715)
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| 研究分担者 |
竹田 研爾 日本合成ゴム(株), 筑波研究所, 主任研究員
大高 一雄 千葉大学, 工学部, 教授 (40010946)
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| キーワード | フォトニック結晶 / フォトニック・バンド効果 / 光近接場効果 / ラテックス |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、球状の誘電体微粒子が規則的に配列した系について、その光学的性質(吸収、反射、発光)に影響を及ぼしていると予想されるフォトニックバンド効果を、実験的に検出するとともに、その結果を理論的計算に基づくフォトニック・バンド・モデルによって解析し、光の波長程度の周期的構造を有する誘電体媒質に固有のフォトニックバンド効果に関する基礎的知見を得ることである。本年度の研究において得られた主要な成果の概要は、以下のごとくである。
[1]粒径のよくそろった球状高分子の微粒子(ラテックス)を原料として、種々な粒径(5.0〜0.1μm)のラテックス粒子がガラス、あるいは金属表面に広範囲にわたって規則的に配列している薄膜を作製できた。
[2]上記の方法によって作製したラテックス薄膜を走査型原子間力顕微鏡、レーザーによるブラッグ回折法、走査型近接場顕微鏡、光反射スペクトル測定など、多様な実験法によって詳しく解析し、その構造評価を行うとともに、規則的に接触している球形微粒子の間での電磁波の伝搬特性に関する実験データーを得た。特に、数%の濃度の蛍光性粒子を同じ粒径の母体結晶の中に添加した薄膜で、蛍光の励起強度の空間的分布を走査型近接場顕微鏡により詳しく測定することにより、2次元的フォトニックバンド効果の存在を確認することができた。
[3]球面波展開法により高次散乱・干渉効果を取り入れた理論的方法により、ラテックス薄膜結晶での2次元的フォトニック・バンドを定量的計算により求め、上記の実験結果を理論的に解析することができた。
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