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2007 年度 実績報告書

金属/誘電体極薄膜多層系メタ物質を用いた可視光域でのサブ波長イメージングの実現

研究課題

研究課題/領域番号 19710081
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

冨田 知志  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (90360594)

キーワードメタマテリアル / ナノ光学 / サブ波長イメージング / 金属誘電体多層薄膜 / 表面プラズモンポラリトン / 全反射減衰法 / 光りトンネリング / 光リソグラフイ
研究概要

本研究は、アルミニウムを用いた金属/誘電体極薄膜多層系メタ物質により、可視光域で波長以下の分解能を持つイメージングを実現することを目的としている。このサブ波長イメージングの微視的なメカニズムは、光の共鳴トンネルであると考えられる。本年度は、1.光の共鳴トンネルの実験・計算による試料構造の最適化、2.サブ波長イメージングの原理検証、を行う計画とした。以下に得られた研究実績を記す。
1.高分解能セのサブ波長イメージングを実現するためには、メタ物質中での光の損失の抑制が重要であると考えられる。平成19年度の研究から、測定における全反射減衰(ATR)スペクトルでの落ち込み位置と、共鳴光トンネル(RPT)スペクトルでのピーク位置の差が、メタ物質中での損失に起因することが示唆された。金属や誘電体での誘電率の虚部で表ざれる、内因的損失のみを考慮した転送行列法を用いた計算で、この差は再現された。よって実験で見られた差は、内因的損失に起因すると考えられる。以上のことを元に、ATR/RPT同時測定を用いた試料構造の最適化を進めた。これらの結果はOptics Express誌に発表し、国際会議においても発表した。
2.平成19年度から繰り越した予算を使用し、サブ波長イメージング実験の準備を進めたた。具体的には、近接場光学顕微鏡用の近接場プローブを購入した。さらにイメージングに使用する試料を、集束イオンビーム加工装置で微細加工することを試みた。現在、微細加工の条件出しを進めている。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2008 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Resonant photon tunneling via surface plasmon polaritons through one-dimensional metal-dielectric metamaterials2008

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tomita, 他
    • 雑誌名

      Optics Express 16

      ページ: 9942-9950

    • 査読あり
  • [学会発表] Resonant photon tunneling via surface plasmon polaritons through one-dimensional metal-dielectric metamaterials2008

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tomita, 他
    • 学会等名
      2nd International Congress on Advanced Electromagnetic Materials in Microwaves and Optics
    • 発表場所
      パンプローナ(スペイン)
    • 年月日
      2008-09-25
  • [備考]

    • URL

      http://mswebs.naist.jp/LABs/optics/tomita/index.htm

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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