プラズモン応答関数を用いたフェムト秒レーザ励起プラズモン場の決定論的時空間制御

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360036
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 神成 文彦 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40204804)
• 研究分担者: 田邊 孝純 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (40393805)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 超高速光エレクトロニクス / 局在ﾌﾟﾗｽﾞﾓﾝパルス / 表面プラズモン・ポラリトン / 時空間ﾌﾟﾗｽﾞﾓﾝパルス制御 / プラズモンナノ集光制御

研究概要

金属ナノ構造の近接場増強効果および表面プラズモン・ポラリトン(SPP)伝播をフェムト秒レーザ技術と組み合わせることで、究極的な時間域と空間域の局在化が実現できる。これらの超高速プラズモンパルスは、プラズモン応答関数が得られれば励起フェムト秒レーザパルス波形整形により決定論的に制御可能である。そこで、周波数干渉走査型近接場顕微計測、相互相関暗視野イメージ計測を開発し、金ナノ構造上の局在プラズモン、プラズモン導波路のSPPパルス伝播、金テーパチップにおけるSPPナノ集光について広帯域応答関数を計測し、その応答関数に基づいたフェムト秒レーザパルス整形によってプラズモンパルスの時空間制御性を実証した。

研究成果

• [雑誌論文] 暗視野相関顕微鏡イメージング法を用いたフェムト秒レーザーパルス励起局在プラズモン特性計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大井潤、草場美幸、松石圭一郎、大西秀太郎、原田卓弥、大石裕、神成文彦
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: Vol.14 ページ: 952-956
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatiotemporal control of femtosecond plasmon using plasmon response functions measured by near-field scanning optical microscopy (NSOM (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Onishi, K.Matsuishi, S.Harada, M.Kusaba, and F.Kannari
  • 雑誌名: Opt. Express 巻: Vol.21 ページ: 6631-26641
  • DOI: 10.1364/OE.21.026631
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temporal control of local plasmon distribution on Au nanocrosses by ultra-broadband femtosecond laser pulses and its application for selective two-photon excitation of multiple fluorophones (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Harada, K.Matsuishi, Y.Oishi, K.Isobe, A.Suda, H.Kawano, H.Mizuno, A.Miyawaki, K.Midorikawa, and F.Kannari
  • 雑誌名: Opt. Express 巻: Vol.19 ページ: 13618-13627
  • DOI: 10.1364/OE.19.013618
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超広帯域フェムト秒レーザーを用いた非線形光学顕微鏡 (2011)
  • 著者名/発表者名: 神成文彦、礒部圭祐、須田亮、橋本博、河野弘幸、水野秀昭、宮脇敦史、緑川克美
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: Vol.39 ページ: 893-903
  • 査読あり
• [学会発表] Vector Pulse Shaped Ultrafast Plasmon Based on Response Functions Measured for Orthogonally Polarized Excitation (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuta Masaki, Miyuki Kusaba, Kazunori Toma, and Fumihiko Kannari
  • 学会等名: 19^<th> International Conference on Ultrafast Phenomena
  • 発表場所: Naha
  • 年月日: 20140707-11
• [学会発表] Control of Femtosecond Surface Plasmon Coupled onto a Gold Tapered Tip and its Nonlinear Emission (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Toma, Yuta Masaki, Kenichi Hirosawa, and Fumihiko Kannari
  • 学会等名: 19^<th> International Conference on Ultrafast Phenomena
  • 発表場所: Naha
  • 年月日: 20140707-11
• [学会発表] Switching of Plasmon Response Function of Au Nanorods on GeSbTe Phase Changing Material (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyuki Kusaba and Fumihiko Kannari
  • 学会等名: International Conference on Nnaoscience + Technology (ICN+T) 2013
  • 発表場所: Paris
  • 年月日: 20130723-27
• [学会発表] Spatiotemporal Control of Ultrafast Plasmon Based on Response Functions Measured by Cross-Correlation NSOM (2013)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Kannari, Shutaro Onishi, Kazunori Toma and Miyuki Kusaba
  • 学会等名: SPP 6 International Conference on Surface Plasmon Photonics
  • 発表場所: Ottawa
  • 年月日: 20130526-31
• [学会発表] Measurement of Plasmon response Function by Spectral Interferometry with NSOM for Spatiotemporal Plasmon Control (2012)
  • 著者名/発表者名: Shutaro Onishi, Jun Oi, Miyuki Kusaba, and Fumihiko Kannari
  • 学会等名: International Conference on Nnaoscience + Technology (ICN+T) 2012
  • 発表場所: Paris
  • 年月日: 20120923-29
• [学会発表] Measurement of Femtosecond Plasmon Response Function with Cross-correlation Dark-field Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyuki Kusaba, Jun Oi, Shutaro Onishi, and Fumihiko Kannari
  • 学会等名: International Conference on Nnaoscience + Technology (ICN+T) 2012
  • 発表場所: Paris
  • 年月日: 20120923-29
• [学会発表] Spatiotemporal Ultrafast Plasmon Control Based on Response Functions of Nanostructures Measured by Interferometric Cross-Correlation Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Kannari, Shutaro Onishi, Miyuki Kusaba, and Jun Oi
  • 学会等名: XVIIIth International Conference on Ultrafast Phenomena
  • 発表場所: Lausanne
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] Measurement of Plasmon response Functions with Cross-correlation Microscopy using Femtosecond Laser Pulses Toward Spatiotemporal Control (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Oi, S.Onishi, K.Matsuishi, T.Harada, and F.Kannari
  • 学会等名: IQEC/CLEO Pacific Rim Conference
  • 発表場所: Sydney
  • 年月日: 2011-08-25
• [学会発表] Measurement of Plasmon Response Function by Spectral Interferometry with NSOM for Spatiotemporal Plasmon Control (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Onishi, J.Oi, K.Matsuishi, T.Harada, and F.Kannari
  • 学会等名: IQEC/CLEO Pacific Rim Conference
  • 発表場所: Sydney
  • 年月日: 2011-08-25
• [学会発表] Measurement of Plasmon Response Functions of Nanostructures with Femtosecond laser Cross-correlation Microscopy Toward Spatiotemporal Plasmon Control (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Oi, S. Onishi, K. Matsuishi, T. Harada, and F. Kannari
  • 学会等名: CLEO Europe 2011
  • 発表場所: Munich
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] Measurement of Plasmon Response Functions with Cross-correlation Microscopy using Femtosecond Laser Pulses Toward Spatiotemporal Control (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Oi, K.Matsuishi, S.Onishi, T.Harada, and F.Kannari
  • 学会等名: The International Conference on Surface Plasmon Photonics (SPP5)
  • 発表場所: Busan
  • 年月日: 2011-05-20
• [備考]
  • URL: http://www.kami.elec.keio.ac.jp/about/report2012.html