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

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19710081
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ構造科学
• 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)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 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 / 導波モード / 光の共鳴伝送 / 光リソグラフィ

研究概要

Al/MgF_2、またはAg/SiO_2の極薄膜多層系メタ物質を作製した。全反射減衰/共鳴光トンネル法を用いて、金属膜での表面プラズモンポラリトンを用いた光の輸送を実験的に調べた。Ag/SiO_2の多層膜系メタ物質の方が、損失が小さく、光の輸送効率が高いことが明らかになった。またAg/SiO_2/AgのMIM構造を調べた結果、このような系に特異的な導波モードを介した共鳴光輸送があることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Loss monitoring in resonant photon tunneling through metal and dielectric multi-layer metamaterials (2009)
  • 著者名/発表者名: Motonobu Matsunaga, Satoshi Tomita, Takashi Yokoyama, Hisao Yanagi
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE Vol.7395 ページ: 73951J
  • 査読あり
• [雑誌論文] Resonant photon tunneling via surface plasmon polaritons through one-dimensional metal-dielectric metamaterials (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tomita, Takashi Yokoyama, Hisao Yanagi, Ben Wood, John B. Pendry, Minoru Fujii, Shinji Hayashi
  • 雑誌名: Optics Express Vol.16,Issue13 ページ: 9942-9950
  • 査読あり
• [雑誌論文] Resonant photon transport through metal-insulator-metal multilayers consisting of Ag and SiO2
  • 著者名/発表者名: Maiko Yoshida, Satoshi Tomita, Hisao Yanagi, Shinji Hayashi
  • 雑誌名: Physical Review B (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 貴金属を用いたMIM構造でのフォトントランスポート (2010)
  • 著者名/発表者名: 冨田知志, 吉田舞衣子, 柳久雄, 林真至
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] Resonant tunneling of light in Ag/Si02 multilayer metamaterials (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tomita, Motonobu Matsunaga, Hisao Yanagi, John B. Pendry, Shinji Hayashi
  • 学会等名: 3rd International Congress on Advanced Electromagnetic Materials in Microwaves and Optics
  • 発表場所: London UK
  • 年月日: 20090901-20090904
• [学会発表] Loss monitoring in resonant photon tunneling through metal/dielectric multi-layer metamaterials (2009)
  • 著者名/発表者名: Motonobu Matsunaga, Satoshi Tomita, Hisao Yanagi
  • 学会等名: Plasmonics: Nanoimaging, Nanofabrication, and Their Applications V, SPIE Symposium on SPIE NanoScience + Engineering, SPIE Optics +Photonics
  • 発表場所: San Diego USA
  • 年月日: 20090802-20090806
• [学会発表] Ag/SiO2多層薄膜メタマテリアルでの光の共鳴トンネル (2009)
  • 著者名/発表者名: 冨田知志, 松永元伸, 柳久雄
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] 金属薄膜を用いた一次元メタマテリアルでの共鳴フォトントンネリング (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田舞衣子, 冨田知志, 松永元伸, 柳久雄, 林真至
  • 学会等名: 2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Resonant photon tunneling via surface plasmon polaritons through one-dimensional metal-dielectric metamaterials (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tomita, Takashi Yokoyama, Hisao Yanagi, Ben Wood, John B. Pendry, Minoru Fujii, Shinji Hayashi
  • 学会等名: 2nd International Congress on Advanced Electromagnetic Materials in Microwaves and Optics (Metamaterials2008)
  • 発表場所: Pamplona Spain
  • 年月日: 20080921-20080926
• [学会発表] 金属/誘電体交互多層薄膜系一次元メタマテリアルでの共鳴フォトントンネリング (2008)
  • 著者名/発表者名: 冨田知志, 横山卓司, 柳久雄, Ben Wood, John B. Pendry, 藤井稔, 林真至
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 20080327-20080330
• [学会発表] 金属/誘電体交互多層薄膜メタマテリアルでの共鳴フォトントンネリング実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 冨田知志, 横山卓司, 柳久雄, 藤井稔, 林真至
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] 一次元金属/絶縁体多層薄膜メタマテリアルでの共鳴フォトントンネリング (2007)
  • 著者名/発表者名: 横山卓司, 冨田知志, 柳久雄, 藤井稔, 林真至
  • 学会等名: 第18回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20071214-20071215
• [備考]
  • URL: http://mswebs.naist.jp/LABs/optics/tomita/jPn/index_j.htm