| 研究課題/領域番号 |
17K05076
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
田口 敦清 大阪大学, 工学研究科, 助教 (70532109)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 深紫外 / アルミニウム / 紫外プラズモン / 第二高調波発生 / 非線形 |
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| 研究実績の概要 |
金属ナノ粒子からの第二高調波発生を深紫外領域で実証することに成功した。金属ナノ粒子からの第二高調波発生は可視光領域では報告が多数あるが、紫外線領域の報告はこれまでにない。本年度は、金属ナノ粒子からの第二高調波発生を紫外域に展開し、発光特性評価を行った。実験では、直径の異なるアルミニウム・ナノディスクアレイを電子線マスクレス露光装置と真空蒸着を用いて石英基板上に作製した。作製したアルミニウム・ナノディスクアレイに可視パルスレーザー（中心波長530 nm、パルス幅100 fs）を照射し、後方散乱光をショートパスフィルターを通して分光器に導入し、スペクトルを測定した。その結果、波長が半分の265 nmの光が観測され、その光強度は入射光強度の2乗に比例することを確認した。このことから、観察した光は深紫外第二高調波であることを確認した。次に、ナノディスクの直径と深紫外第二高調波発生効率との関連を調べるために、異なる大きさのナノディスクからの第二高調波発生光強度を測定した。アルミニウム・ナノディスクの電子顕微鏡像とそれに対応する第二高調波像強度を比較することにより、直径160 nmのアルミニウムナノディスクより発生した第二高調波が最も強度が強かった。160 nmのアルミニウムナノディスクの暗視野散乱スペクトル観察より、プラズモン共鳴が530 nm付近にあることを示した。これらの結果から、第二高調波の発生効率は励起光波長に対するプラズモン共鳴によって増強されることが分かった。さらに、アルミニウム・ナノディスクに加えて金ナノディスクからの第二高調波発生も調べた。アルミニウムナノディスクからの深紫外発生を実現できたことで、アルミニウムプローブを試料上で走査することによる、深紫外に特異的な吸収を持つ生体分子のナノイメージングへの応用に繋がる成果を得た。
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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
当初の計画通り、深紫外第二高調波の発生を確認し、発生特性を詳細に調べることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き計画に従って研究を推進する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度の計画よりも金属材料の使用量が少なくて済んだために、次年度に繰り越して開発研究費に充てる。
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