金属テーパー構造における光ナノ超集束の数理解析

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560073
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 工学基礎
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 栗原 一嘉 福井大学, 教育地域科学部, 准教授 (20270704)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 数理工学 / プラズモニクス / 超集束 / テーパー導波路 / 表面プラズモン

研究概要

準変数分離法を用いて、金属テーパー構造の超集束に関して、実用的な観点から数理解析を行った。曲率半径を有するテーパー型導波路の理論を確立するために、放物体と放物筒の2構造に関して調べた。テーパー型導波路の理論において、金属の誘電率が複素数の場合が扱える方法を確立するために、最も単純な構造の金属V溝構造でこれを調べた。

研究成果

• [雑誌論文] Comparative study of Nd : YAG laser-induced breakdown spectroscopy and transeversely excited atomospheric CO_2 laser-induced gas plasma spectroscopy on chromated copper arsenate preservative-treated wood (2012)
  • 著者名/発表者名: Ali Khumaeni, Zener Sukra Lie, Hideki Niki, Yong Inn Lee, Kazuyoshi Kurihara, Motoomi Wasasugi, Touru Takahashi, and Kiichiro Kagawa
  • 雑誌名: Appl. Opt 巻: 51 ページ: B121-B129
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid Analyses of Tiny Amounts of Power Samples Using Transeversely Excited Atmospheric CO_2Laser-Induced Helium Gas Plasma with the Aid of High-Vacuum Silicon Grease as a Binder on a Metal Subtarget (2011)
  • 著者名/発表者名: Ali Khumaeni, Zener Sukra Lie, Yong Inn Lee, Kazuyoshi Kurihara, Kiichiro Kagawa and Hideaki Niki
  • 雑誌名: Appl. Spectrosc 巻: 65 ページ: 236-241
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Unique technique of laser-induced breakdown spectroscopy using using transversely excited atmospheric CO_2 laser for the sensitive analysis of powder samples (2011)
  • 著者名/発表者名: Ali Khumaeni, Hideaki Niki, Ken-ichi Fukumoto, Yoji Deguchi, Kazuyoshi Kurihara, Kiichiro Kagawa and Yong Inn Lee
  • 雑誌名: Curr. Appl. Phys 巻: 11 ページ: 423-427
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct analysis of powder sample using transversely excited atmospheric CO_2 laser-induced gas plasma at 1atm (2011)
  • 著者名/発表者名: Ali Khum
  • 雑誌名: Anal. Bioanal. Chem 巻: 400 ページ: 3279-3287
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excitation Mechanism of H, He, C and F atoms in metal-assisted atmospheric helium gas plasma induced by transversely excited atomopheric-pressure CO_2 laser bombardment (2011)
  • 著者名/発表者名: Zener Sukra Lie, Ali Khumaeni, Kazuyoshi Kurihara, Koo Hendrik Kurniawan, Yong Inn Lee, Ken-ichi Fukumoto, Kiichiro Kagawa, Hideki Niki
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 50 ページ: 122701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diffraction-grating-type phase converters for conversion of Hermite-Laguerre-Gaussian mode into Gaussian mode (2010)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Syouji, Kazuyoshi Kurihara, Akira Otomo, and Shingo Saito
  • 雑誌名: Appl. Opt 巻: 49 ページ: 1513-1517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identifying plasmonic modes in a circular paraboloidal geometry by quasi-separation of variables (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazuyoshi Kurihara, Junichi Takahara, Kazuhiro Yamamoto, and Akira Otomo
  • 雑誌名: J. Phys. A : Math. Theor 巻: 42 ページ: 185401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of organic powder samples by using the metal-assisted subtarget effect in a transversely excited atmospheric(TEA) CO_2 laser-induced He gas plasma at 1atm (2009)
  • 著者名/発表者名: Ali Khumaeni, Hideki Niki, Yoji Deguchi, Kazuyoshi Kurihara, Kiichiro Kagawa, and Yong Inn Lee
  • 雑誌名: J. Korean Phys. Soc 巻: 55 ページ: 2441-2446
  • 査読あり
• [学会発表] ファイバーとレーザーカオスを用いたTHz波の安定化と広帯域化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 桑島史欣、白尾拓也、谷正彦、栗原一嘉、山本晃司、萩行正憲、長島健、岩澤宏
  • 学会等名: 第59回応用物理学会関係連合講演会
  • 年月日: 20120315-18
• [学会発表] 金属V溝構造におけるテラヘルツ波の超集束:電気力線表示 (2012)
  • 著者名/発表者名: 栗原一嘉、都築聡、桑島史欣、古屋岳、山本晃司、谷正彦
  • 学会等名: 第59回応用物理学会関係連合講演会
  • 年月日: 20120315-18
• [学会発表] 金属V溝結合平行平板導波路のテラヘルツ透過特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本晃司、辻新生、岩崎宏紀、安田良平、福井一俊、栗原一嘉、桑島史欣、谷正彦
  • 学会等名: 第59回応用物理学会関係連合講演会
  • 年月日: 20120315-18
• [学会発表] 金属V溝結合平行平板導波路に挿入した中空プラスチックチューブのテラヘルツ応答 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩崎宏紀、辻新生、安田良平、山本晃司、福井一俊、栗原一嘉、桑島史欣、谷正彦
  • 学会等名: 第59回応用物理学会関係連合講演会
  • 年月日: 20120315-18
• [学会発表] 金属V溝結合平行平板導波路を用いた液体のテラヘルツ時間領域分光測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 辻新生、岩崎宏紀、安田良平、山本晃司、福井一俊、栗原一嘉、桑島史欣、谷正彦
  • 学会等名: 第59回応用物理学会関係連合講演会
  • 年月日: 20120315-18
• [学会発表] Theoretical understanding of superfocusing of terahertz waves in V-grooves metallic structures based on quasi-separation of variables (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuyoshi Kurihara
  • 学会等名: The 4^<th> International Workshop on Far-Infrared Technologies2012(IW-FIRST2012)
  • 発表場所: Fukui, Japan
  • 年月日: 20120307-09
• [学会発表] Development of devices and techniques for high-performance THz time-domain spectroscopy for material analyses (2012)
  • 著者名/発表者名: Masahiko Tani, Kohji Yamamoto, Elmer S Estacio, Christopher T. Que, Kazutoshi Fukui, and Kazuyoshi Kurihara, Fumiyoshi Kuwashima
  • 学会等名: The 4^<th> International Workshop on Far-Infrared Technologies2012(IW-FIRST2012)
  • 発表場所: Fukui, Japan
  • 年月日: 20120307-09
• [学会発表] Generation of a wide range and stable THz wave by using a laser chaos (2012)
  • 著者名/発表者名: Fumiyoshi Kuwashima, Takuya Shirao, Masahiko Tani, Kazuyoshi Kurihara, Kohji Yamamoto, Masanori Hangyo, Takeshi Nagashima, and Hiroshi Iwasawa
  • 学会等名: The 4^<th> International Workshop on Far-Infrared Technologies2012(IW-FIRST2012)
  • 発表場所: Fukui, Japan
  • 年月日: 20120307-09
• [学会発表] Terahertz time-domain spectroscopy of liquid samples using parallel plate waveguides coupled with metallic V-groove (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinsei Tsuji, Hironori Iwasaki, Ryouhei Yasuda, Kohji Yamamoto, Kazutoshi Fukui, Masahiko Tani, Kazuyoshi Kurihara, and Fumiyoshi Kuwashima
  • 学会等名: The 4^<th> International Workshop on Far-Infrared Technologies2012(IW-FIRST2012)
  • 発表場所: Fukui, Japan
  • 年月日: 20120307-09
• [学会発表] Terahertz response of hollow plastic tube in parallel plate waveguide coupled with metallic V-groove (2012)
  • 著者名/発表者名: Hironori Iwasaki, Shinsei Tsuji, Ryouhei Yasuda, Kohji Yamamoto, Kazutoshi Fukui, Masahiko Tani, Kazuyoshi Kurihara, and Fumiyoshi Kuwashima
  • 学会等名: The 4^<th> International Workshop on Far-Infrared Technologies2012(IW-FIRST2012)
  • 発表場所: Fukui, Japan
  • 年月日: 20120307-09
• [学会発表] レーザーカオス光を用いたTHz波の広帯域化と安定化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 桑島史欣、白尾拓也、谷正彦、栗原一嘉、萩行正憲、長島健、岩澤宏
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第32回年次大会
  • 年月日: 20120130-0201
• [学会発表] Superfocusing effect of V-groove Metallic structure for terahertz wave (2011)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tsuzuki, Daiki Takeshima, Kazuyoshi Kurihara, Fumiyoshi Kuwashima, Christopher Que, Elmer Estacio, Kohji Yamamoto, and Masahiko Tani
  • 学会等名: International Photonics Conference(IPC2011)
  • 発表場所: Taiwan
  • 年月日: 20111208-10
• [学会発表] Superfocusing of Terahertz Waves in V-Groove Metallic Structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tsuzuki, Kazuyoshi Kurihara, Fumiyoshi Kuwashima, Takashi Furuya, Kohji Yamamoto, and Masahiko Tani
  • 学会等名: 36^<th> International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves(IRMMW-THz2011)
  • 発表場所: Houston, USA
  • 年月日: 20111002-07
• [学会発表] Generation of a wide range THz wave by using a laser chaos (2011)
  • 著者名/発表者名: Fumiyoshi Kuwashima, Kazuma Takei, Takahiro Fujii, Kazuyoshi Kurihara, Masanori Hangyo, Takeshi Nagashima, and Hiroshi Iwasawa
  • 学会等名: 36^<th> International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves(IRMMW-THz2011)
  • 発表場所: Houston, USA
  • 年月日: 20111002-07
• [学会発表] 金属V溝構造におけるTHz波の超集束とその分光応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 都築聡、竹嶋大貴、栗原一嘉、桑島史欣、古屋岳、山本晃司、谷正彦
  • 学会等名: 日本分光学会テラヘルツ分光部会シンポジウム
  • 年月日: 20110928-29
• [学会発表] レーザーカオス光を用いたTHz波の広帯域化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 桑島史欣、白尾拓也、谷正彦、栗原一嘉、萩行正憲、長島健、岩澤宏
  • 学会等名: 日本分光学会テラヘルツ分光部会シンポジウム
  • 年月日: 20110928-29
• [学会発表] Generation of astable THz wave by using a laser chaos (2011)
  • 著者名/発表者名: Fumiyoshi Kuwashima, Kazuma Takei, Takahiro Fujii, Kazuyoshi Kurihara, Masanori Hangyo, Takeshi Nagashima, and Hiroshi Iwasawa
  • 学会等名: 2011 Internal Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20110904-07
• [学会発表] 金属V溝構造におけるテラヘルツ波の集束効果:理論的検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗原一嘉、都築聡、桑島史欣、古屋岳、山本晃司、谷正彦
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 年月日: 20110829-0902
• [学会発表] Superfocusing Effect of V-Groove Metallic Structure for Terahertz wave (2011)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tsuzuki, Kazuyoshi Kurihara, Fumiyoshi Kuwashima, Takashi Furuya, Kohji Yamamoto, and Masahiko Tani
  • 学会等名: IQEC/CLEO Pacific Rim2011
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 20110828-0901
• [学会発表] テラヘルツプラズモニクスの最先端基礎講座 (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗原一嘉
  • 学会等名: 電気学会北陸支部フロンティアセミナー
  • 年月日: 20110800
• [学会発表] 金属V溝構造におけるテラヘルツ波の集束効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 都築聡、栗原一嘉、桑島史欣、古屋岳、山本晃司、谷正彦
  • 学会等名: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • 年月日: 20110324-27
• [学会発表] レーザーカオス光を用いたテラヘルツ波の安定発生 (2011)
  • 著者名/発表者名: 桑島史欣、武井一真、藤井貴宏、谷正彦、栗原一嘉、萩行正憲、長島健、岩澤宏
  • 学会等名: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • 年月日: 20110324-27
• [学会発表] レーザーカオス光を用いたTHz波の広帯域化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 桑島史欣、白尾拓也、谷正彦、栗原一嘉、萩行正憲、長島健、岩澤宏
  • 学会等名: レーザー学会第423回研究報告
  • 年月日: 2011-12-26
• [学会発表] 金属V溝構造におけるテラヘルツ波の超集束効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹嶋大貴、都築聡、谷正彦、山本晃司、古屋岳、栗原一嘉、桑島史欣
  • 学会等名: 日本物理学会北陸支部
  • 年月日: 2011-11-26
• [学会発表] レーザーカオスを用いたテラヘルツ波発生 (2011)
  • 著者名/発表者名: 桑島史欣、白尾拓也、谷正彦、栗原一嘉、萩行正憲、長島健、岩澤宏
  • 学会等名: 電気学会北陸支部フロンティアセミナー
  • 年月日: 2011-08-19
• [学会発表] 金属V溝構造におけるテラヘルツ波の超集束効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 都築聡、栗原一嘉、桑島史欣、古屋岳、山本晃司、谷正彦
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] Highly Sensitive Hydrogen Analysis on Metal Samples Utilizing Photomultiplier Detection Method in LIBS Using TEA CO_2 Laser-Induced He Gas Plasma (2010)
  • 著者名/発表者名: Zener Sukra Lie, Ali Khumaeni, Hideaki Niki, Ken-ichi Fukumoto, Kazuyoshi Kurihara, and Kiichiro Kagawa
  • 学会等名: Pachifichem 2010
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] Review on Hydrogen Analysis Using TEA CO_2Laser-Induced He Gas Plasma at 1atm (2010)
  • 著者名/発表者名: Kiichiro Kagawa, Zener Sukra Lie, Ali Khumaeni, Kazuyoshi Kurihara, Hideaki Niki, and Kenichi Fukumoto
  • 学会等名: Pachifichem 2010
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] A Unique Technique for Rapid Analysis of Tiny Amount of Powder Sample Using Transversely Excited Atmospheric CO_2 Laser-induced He Gas Plasma at 1atm (2010)
  • 著者名/発表者名: Ali Khumaeni, Zener Sukra Lie, Hideaki Niki, Yong Inn Lee, Kazuyoshi Kurihara, and Kiichiro Kagawa
  • 学会等名: Pachifichem 2010
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] Highly sensitive analysis of hydrogen in metal sample using selective detection method in TEA CO_2 laser-induced He gas plasma by utilizing effective techniques to suppress H emission from H_2O (2010)
  • 著者名/発表者名: Zener Sukra Lie, Ali Khumaeni, Hideaki Niki, Kazuyoshi Kurihara, Ken-ichi Fukumoto, and Kiichiro Kagawa
  • 学会等名: 6th International conference on laser-induced breakdown spectroscopy
  • 発表場所: Memphis, TN, USA
  • 年月日: 20100913-17
• [学会発表] Direct Analysis of Powder Sample Using Transversely Excited Atmospheric CO_2 Laser-Induced Metal-Assisted Gas Plasma at 1atm by Introducing the Powder Particles into the Plasma (2010)
  • 著者名/発表者名: Ali Khumaeni, Zener Sukra Lie,_Hideaki Niki, Yong Inn Lee, Kazuyoshi Kurihara, and Kiichiro Kagawa
  • 学会等名: 6th International conference on laser-induced breakdown spectroscopy
  • 発表場所: Memphis, TN, USA
  • 年月日: 20100913-17
• [学会発表] レーザーカオス光を用いたテラヘルツ波の広帯域化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑島史欣、白尾拓也、谷正彦、栗原一嘉、萩行正憲、長島健、岩澤宏
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 年月日: 20100829-0902
• [学会発表] 表面プラズモンの基礎知識 (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗原一嘉
  • 学会等名: 福井セミナー
  • 年月日: 2010-08-18
• [学会発表] Spectro-chemical Analysis of Powder Samples Using TEA CO_2 Laser-Induced Metal-Assisted He Gas Plasma (2009)
  • 著者名/発表者名: Ali Khumaeni, H. Niki, Y. Deguchi, Y. I. Lie, K. Kurihara, and K. Kagawa
  • 学会等名: 10th International Conference on Laser Ablation
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20091122-27
• [学会発表] テラヘルツ領域での金属テーパー構造における超集束モード導出の理論的アプローチ (2009)
  • 著者名/発表者名: 栗原一嘉、香川喜一郎
  • 学会等名: 日本分光学会テラヘルツ分光部会・国際シンポジウム・テラヘルツ分光法の最先端III講演予稿集
  • 年月日: 20091022-23
• [学会発表] Analysis of Organic Powder Samples Using Metal-Assisted Sub-Target Effect (2009)
  • 著者名/発表者名: Yong Inn Lee, Ali Khumaeni, Hideaki Niki, Yoji Deguchi, Kazuyoshi Kurihara, Kiichiro Kagawa
  • 学会等名: Annual fall conference of the Korean physical society
  • 発表場所: Changwon convention center, Changwon city, Korea
  • 年月日: 20091021-23
• [学会発表] Applications of TEA CO_2 Laser-Induced Metal-Assisted Gas Plasma for Elemental Analyses of Organic Powder Samples (2009)
  • 著者名/発表者名: Ali Khumaeni, H. Niki, Y. Deguchi, K. Kurihara, and K. Kagawa
  • 学会等名: 2nd North American Symposium on Laser-Induced Breakdown Spectroscopy
  • 発表場所: New Orleans, LA, USA
  • 年月日: 20090713-15
• [学会発表] Effective excitation of superfocusing surface plasmons using phase controlled waveguide modes (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Yamamoto, Kazuyoshi Kurihara, Junichi Takahara, Ryo Naraoka and Akira Otomo
  • 学会等名: Mater. Res. Soc. Symp. Proc
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 20090414-17
• [学会発表] 準変数分離法による放物筒構造における表面プラズモンモード (2009)
  • 著者名/発表者名: 栗原一嘉、山本和広、高原淳一、大友明
  • 学会等名: 第56回応用物理学会関係連合講演会
  • 年月日: 20090330-0402
• [学会発表] 金属コート誘電体コーンにおける近赤外表面プラズモンの超集束 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本和広、栗原一嘉、高原淳一、大友明
  • 学会等名: 第56回応用物理学会関係連合講演会
  • 年月日: 20090330-0402
• [学会発表] 金属テーパー構造における表面プラズモンモードを求める新しい解析法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 栗原一嘉
  • 学会等名: 福井大学遠赤外センター公開セミナー
  • 年月日: 2009-05-11