| 研究課題/領域番号 |
16K17529
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
有川 敬 京都大学, 理学研究科, 助教 (70598490)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | テラヘルツ / 擬似局在表面プラズモン / 近接場 / メタマテリアル / 光渦 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、テラヘルツ周波数帯に重くのしかかる回折限界による制限を取り除くための研究を行っている。昨年度までは擬似局在表面プラズモンに着目して研究を行い、実験的にその基礎的性質を明らかにした。今年度はさらにその研究を進めるとともに、電磁場解析シミュレーションと比較することで擬似局在表面プラズモンの理解を深めた。
また、新たな取り組みとして、金属アンテナ構造を用いた回折限界の突破を行った。具体的には、放射状に並べた４組のダイポールアンテナを金属微細加工技術を用いて作成し、波長６００マイクロメートル程度のテラヘルツ波を照射した。その結果、中心部分に存在する波長以下のギャップ部分（直径役５０マイクロメートル）に入射テラヘルツ波の縮小レプリカを作成することに成功した。さらに、この金属構造は軌道角運動量を持つテラヘルツ光渦も回折限界以下に縮小する機能を持つことを実験的に示した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究開始当初着目していた擬似局在表面プラズモンの基礎的理解は非常に深まった。また、金属アンテナ構造による解析限界の突破という新たな手法の有効性を示すことができた点は今後の研究にとって非常に重要である。金属アンテナ構造は擬似局在表面プラズモンを用いる手法よりも単純であり、拡張性が高い。今後は金属アンテナ構造を用いた手法に注力することで、さらなる発展が期待できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
金属アンテナ構造を用いた回折限界の突破手法をより発展させる。金属構造の大きさ、配置など、最適なパラメータを見つけるための系統的実験を行いたい。そのために、縮小機構の理解を進める。また、回折限界を超えた光渦の縮小により、光から物質への軌道角運動量転写をより効率的に起こすことができると期待できる。このような応用的研究も進めていきたい。
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