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2012 年度 研究成果報告書

金属表面ラフネス内の欠陥領域を利用したプラズモン制御技術の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 22681011
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 ナノ構造科学
研究機関北海道大学

研究代表者

藤原 英樹  北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (10374670)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
キーワードナノ / マイクロ反応場
研究概要

ランダム構造中の局在モード制御方法を用いた、周波数・空間的に制御された新規なプラズモン共振器の創成を目指し、数値解析的な条件探索と本制御手法の実験的に検証を行った。2次元金円柱群の数値解析を行った結果、円柱サイズの最適化により、欠陥に束縛された高強度の磁場スポットを誘起する事に成功したが、電場強度に関しては円柱間のギャップモードの影響が強く、対象とした構造において本制御手法を適用する事は困難であるとの結論を得た。また、本課題の基となった局在モード制御方法の実証実験を進めた結果、欠陥において従来のランダムレーザーとは全く異なる特性を確認し、本手法の有効性を示す重要な知見を得る事に成功した。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (10件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Low-threshold and quasi-single-mode random laser within a submicrometer-sized ZnO spherical particle film2013

    • 著者名/発表者名
      Hideki Fujiwara, Ryo Niyuki, Yoshie Ishikawa, Naoto Koshizaki, Takeshi Tsuji, Keiji Sasaki
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett

      巻: 102 ページ: 61110

    • DOI

      DOI:10.1063/1.4792349

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quasi-single-mode random lasing within a ZnO nanoparticle film2013

    • 著者名/発表者名
      Hideki Fujiwara, Ryo Niyuki, Yoshie Ishikawa, Naoto Koshizaki, Takeshi Tsuji, Keiji Sasaki
    • 雑誌名

      Proc. SPIE

      巻: 8599 ページ: 859912

    • DOI

      DOI:10.1117/12.2003372

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Trap State Dynamics of Single CdSe/ZnS Quantum Dots on an Indium Tin Oxide Thin Film with Applying External Electric Field2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi Chiba, Jun Qi, Hideki Fujiwara, Keiji Sasaki
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 117 ページ: 2507-2510

    • DOI

      DOI:10.1021/jp306408s

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temporal Response Analysis of Trap States of Single CdSe/ZnS Quantum Dots on a Thin Metal Substrate2011

    • 著者名/発表者名
      Hideki Fujiwara, Hiroki Ohta, Takashi Chiba, Keiji Sasaki
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiol. A

      巻: 221 ページ: 160-163

    • DOI

      DOI:10.1016/j.jphotochem.2011.02.016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct imaging of nanogap-mode plasmon-resonant fields2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Tanaka, Hiroyasu Ishiguro, Hideki Fujiwara, Yukie Yokota, Kosei Ueno, Hiroaki Misawa, Keiji Sasaki
    • 雑誌名

      Opt. Expres

      巻: 19 ページ: 7726-7733

    • DOI

      DOI:10.1364/OE.19.007726

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超高Q値微小光共振器の高周波数分解分光測定2011

    • 著者名/発表者名
      藤原英樹、高島秀聡、竹内繁樹、笹木敬司
    • 雑誌名

      分光研究

      巻: 60 ページ: 236-237

  • [雑誌論文] ナノギャップ局在プラズモンの直接観察2011

    • 著者名/発表者名
      田中嘉人、藤原英樹、笹木敬司
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 62 ページ: 33-38

  • [雑誌論文] Numerical analysis of random lasing properties in a waveguide defect within a random structure2010

    • 著者名/発表者名
      Hideki Fujiwara, Takumi Ikeda, Keiji Sasaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: 49 ページ: 112002

    • DOI

      DOI:10.1143/JJAP.49.112002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 欠陥領域を用いたランダム構造内の局在モード特性2010

    • 著者名/発表者名
      藤原英樹、池田匠、笹木敬司
    • 雑誌名

      制御光学

      巻: 39 ページ: 431-436

  • [学会発表] Quasi-single-mode random lasing within a ZnO nanoparticle film2013

    • 著者名/発表者名
      H. Fujiwara, R. Niyuki, Y. Ishikawa, N.Koshizaki, T. Tsuji, and K. Sasaki
    • 学会等名
      SPIE Photonics West
    • 発表場所
      Moscone center, San Francisco, USA
    • 年月日
      2013-02-04
  • [学会発表] ランダムな構造で光を操る~ランダムレーザー発振の制御2012

    • 著者名/発表者名
      藤原英樹
    • 学会等名
      第2回光科学異分野横断萌芽研究会
    • 発表場所
      岡崎コンフ ァレンスセンター、岡崎市
    • 年月日
      2012-08-07
  • [学会発表] Trap state lifetime analysis of single CdSe/ZnS quantum dots on a thin conductive film2012

    • 著者名/発表者名
      H. Fujiwara, K. Sei, H. Ohta, T. Chiba, and K.Sasaki
    • 学会等名
      SPIE Photonics West
    • 発表場所
      Moscone center, San Francisco, USA
    • 年月日
      2012-01-24
  • [学会発表] Direct Observation of Nanogap-Mode Plasmon-Resonant Fields2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, H. Ishiguro, H. Fujiwara, Y.Yokota, K. Ueno, H. Misawa, and K. Sasaki
    • 学会等名
      Nanoplasmonic sensors and spectroscopy2011
    • 発表場所
      Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      2011-09-20
  • [学会発表] マイクロ・ナノ構造を用いた光捕集・局在制御2011

    • 著者名/発表者名
      藤原英樹
    • 学会等名
      産総研四国センター講演会
    • 発表場所
      産総研四国センター、高松市、徳島
    • 年月日
      2011-06-22
  • [学会発表] Experimental demonstration of light transmission property through a tapered fiber embedded in scattering nanoparticles2011

    • 著者名/発表者名
      H. Fujiwara, T. Ikeda, and K. Sasaki
    • 学会等名
      SPIE Photonics West
    • 発表場所
      Moscone center, San Francisco, USA
    • 年月日
      2011-01-24
  • [学会発表] Light transmission characteristics of a waveguide surrounded by scattering nanoparticles2010

    • 著者名/発表者名
      H. Fujiwara, T. Ikeda, and K. Sasaki
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Hawaii, USA
    • 年月日
      2010-12-16
  • [学会発表] Photonmanipulation using randomly distributed metal scatterers2010

    • 著者名/発表者名
      H. Fujiwara, T. Ikeda, and K. Sasaki
    • 学会等名
      The 16th Micro-optics Conference (MOC)
    • 発表場所
      The Ambassador Hotel, Taiwan
    • 年月日
      2010-11-02
  • [学会発表] 微小共振器構造を用いた光増強反応場の構築2010

    • 著者名/発表者名
      藤原英樹
    • 学会等名
      分子科学研究所研究会
    • 発表場所
      分子研、岡崎市
    • 年月日
      2010-06-19
  • [学会発表] ランダム構造利用した光増強反応場の構築2010

    • 著者名/発表者名
      藤原英樹
    • 学会等名
      第2回環境・生体に関わる物理・化学の研究会
    • 発表場所
      琉球大学、沖縄
    • 年月日
      2010-06-06
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://optsys2.es.hokudai.ac.jp/

  • [備考] 2013年2月12日「酸化亜鉛粒子を用いた発振特性に優れたランダムレーザー素子を開発」産総研プレスリリース

    • URL

      http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2013/pr20130212/pr20130212.html

  • [産業財産権] ランダムレーザー素子とその作製方法2012

    • 発明者名
      藤原英樹、笹木敬司、辻剛志、越崎直人、石川善恵
    • 権利者名
      藤原英樹、笹木敬司、辻剛志、越崎直人、石川善恵
    • 産業財産権番号
      特許,特願 2012-183134
    • 出願年月日
      2012-08-22

URL: 

公開日: 2014-08-29  

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