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1.エネルギーの流れに基づいたプラズモン共鳴表面の設計法の確立
光の放射/吸収を根源的に制御する基本素子として重要な、特定の偏光・特定の波長の光だけを完全に吸収するプラズモン共鳴表面(ナノサイズのプラズモン共振器を一面に敷き詰めた表面)を、エネルギーの流れに基づいて見通し良く設計する手法の確立を目指している。我々はこれまでにRCWA法とBEM法という二つの数値計算手法により、個々のナノ共振器が、その幾何学的サイズよりもはるかに広い範囲から光を吸い集めることで完全吸収表面が実現することを明らかにしてきた。今後はむしろ精密な数値計算に頼ることなく普遍的で見通しの良い設計論を構築することが課題であり、金属材料や、それで構成されたナノ共振器を電気回路的に理解する描像について検討を開始した。
2.プラスモン共鳴表面の制御性良い製造手法の確立
連結共振器構造の出発材料となる矩形格子を、シリコンあるいはナノインプリントによる樹脂にて作製し、最終的には化学機械研磨(CMP)法で共振器長を調整して仕上げる方法を検討してきた。しかし、現在の工程ではCMPの停止層が機能せず、再検討を要することがわかった。そこで、CMPに依存せずに正確な長さを持った共振器を作製できる新しい手法を考案し、準備を開始した。また、これを含めて、昨年度出願した特許では網羅できていなかった点について新たに特許申請を行った。
3.プラズモン増強赤外トンネル光源の開発
本研究では、上記により設計・製造したプラズモン共鳴表面を応用して、トンネル発光により波長3～10μmの中赤外光を放射する新原理赤外光源を開発することを目指している。しかし、前段階の製造上の問題に直面したことにより、本年度も設計・製造を超える段階までは進むことができなかった。
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