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2016 年度 実績報告書

古典・量子混合物理計算による光物質相互作用の解明と光直接記録への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26420321
研究機関日本大学

研究代表者

大貫 進一郎  日本大学, 理工学部, 教授 (80386002)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード電磁界理論 / 量子論 / 混合物理計算 / 光物質相互作用 / 磁気記録 / 光直接記録 / データストレージ / 電子・デバイス機器
研究実績の概要

前年度に比べ,より詳細な計算モデルを構築し,古典・量子混合物理計算法の更なる高精度化及び計算時間と計算精度の最適化を行った.また,光物質相互作用が量子論だけでは解析不可能となり,混合物理計算が必須となる物理条件を導出した.簡易的な数式のみを用いる提案手法は,数値計算を実行することなく物理モデルの推定が可能で,高信頼性を維持したまま計算時間の低減を実現した.この成果により,物質が生成する近接場は局所的であるものの,電子を拘束するポテンシャル構造などにより,その影響は大きく変化することを明らかにした.また,開発手法は,物質の電子状態を制御する光パルスの設計などに応用できることも併せて示した.
ナノ物質の共鳴吸収プロセス解析においては,非局所的効果と近接場の関係を,複数の微小金属を配置した解析モデルに対して明らかにした.非局所効果を考慮すると,金属の配置及び形状を変化させることで,近接場光の共振波長及び位相が正確に制御できることを発見し,伝搬するプラズモンの波長シフト量をゼロにできる金属配置を提案した.
これらの研究成果を総括し,光直接記録方式のシミュレーション検証を行い,従来よりも安定性の高い記録システムの構築を行った.提案システムは,ナノアンテナにより局所円偏光を生成し,高密度化を実現する.本システムの実験による検証を目的に,連携研究者がナノアンテナを試作した.試作アンテナは,シミュレーション設計した理想的な形状に比べて数ナノ程度の加工ずれが生じることを実験的に確認した.また,試作アンテナの加工ずれは局所生成光に影響を与え,安定した光直接記録を実現するためには位相補正が必須となることを明らかにした.上記の結果を踏まえ,加工ずれを生じたナノアンテナに対して局所円偏光が生成できる入射光の条件を確立し,試作アンテナに対してもロバスト性の高い,超高密度な光直接記録の実現可能性を示した.

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (25件) (うち招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] イリノイ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      イリノイ大学
  • [雑誌論文] Precise Finite Difference Analysis of Lorentz Force Acting on Metal Nanoparticle Irradiated with Light2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi, M. Ebisawa, S. Ohnuki
    • 雑誌名

      Progress In Electromagnetics Research C

      巻: 73 ページ: 81-86

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Simple Formula to Predict the Influence of the Near-Field in the Optical Control of Confined Electron Systems2017

    • 著者名/発表者名
      T. Takeuchi, S. Ohnuki, T. Sako
    • 雑誌名

      Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics

      巻: 50 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1088/1361-6455/aa55f4

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 高密度光直接記録に向けたナノアンテナの性能評価-加工ずれに対してロバスト性を有する形状-2016

    • 著者名/発表者名
      立澤圭輔,山口隆志,大貫進一郎,芦澤好人,中川活二
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告書

      巻: 116 ページ: 77-80

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 金属ナノ粒子における表面プラズモンの伝搬解析 ―粒子の配置と形状による位相制御―2016

    • 著者名/発表者名
      呉迪,高橋涼,長澤和也,竹内嵩,山口隆志,大貫進一郎
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告書

      巻: 116 ページ: 33-36

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ADE-FDTD法による円柱状利得媒質の電磁界解析2016

    • 著者名/発表者名
      上村凌平, 大貫進一郎
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告書

      巻: 116 ページ: 231-234

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 磁性薄膜における静磁表面波の解析 ―膜厚に対する振幅および位相特性―2016

    • 著者名/発表者名
      田中和幸,大貫進一郎
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告書

      巻: 116 ページ: 97-100

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 粒子状記録媒体を用いたマイクロ波アシスト磁気記録の検証 ―異なる共鳴周波数を有する記録媒体の磁化反転制御―2016

    • 著者名/発表者名
      種田亮太,大貫進一郎
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告書

      巻: 116 ページ: 13-16

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] Precise Analysis of Near-Field Light Using Fast Inverse Laplace Transform2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ohnuki, D. Wu, S. Watanabe, R .Takahashi, and T. Yamaguchi
    • 学会等名
      XXXII URSI General Assembly and Scientific Symposium
    • 発表場所
      Motreal, Canada
    • 年月日
      2017-08-19 – 2017-08-26
  • [学会発表] 次世代超高速磁気記録用ナノアンテナの設計2017

    • 著者名/発表者名
      大貫進一郎,立澤圭輔,芦澤好人,中川活二
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22 – 2017-03-25
    • 招待講演
  • [学会発表] 高密度光直接記録の高速化に向けた基礎検討-複数の入射波長に対する局所円偏光生成-2017

    • 著者名/発表者名
      立澤圭輔,大西凌平,山口隆志,大貫進一郎,芦澤好人,中川活二
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22 – 2017-03-25
  • [学会発表] 近接場光解析における時間応答波形の参照解2017

    • 著者名/発表者名
      渡部慎太郎,大貫進一郎
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22 – 2017-03-25
  • [学会発表] 複数の金属ストライプを用いた光分岐デバイスの設計 ―ストライプ間距離に対する表面プラズモンの結合長―2017

    • 著者名/発表者名
      上垣将洋,大貫進一郎,井上修一郎
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22 – 2017-03-25
  • [学会発表] 微小楕円柱列における局在表面プラズモンの波長応答解析2017

    • 著者名/発表者名
      高橋涼,大貫進一郎
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22 – 2017-03-25
  • [学会発表] 複素周波数領域有限差分法による電磁波散乱解析2017

    • 著者名/発表者名
      呉迪,渡部慎太郎,山口隆志,大貫進一郎
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22 – 2017-03-25
  • [学会発表] EM Analysis of Metallic Nano-Cylinder Chains Excited by Localized Surface Plasmons2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ohnuki, K. Nagasawa, R. Takahashi, and T. Takeuchi
    • 学会等名
      2017 IEEE International Conference on Computational Electromagnetics
    • 発表場所
      Kumamoto-shi, Kumamoto, Japan
    • 年月日
      2017-03-08 – 2017-03-10
  • [学会発表] Electromagnetic Analysis of Light-Matter Interaction2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ohnuki
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Photo Induced Phenomena and Applications
    • 発表場所
      Nihon University, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-11-11 – 2016-11-12
    • 招待講演
  • [学会発表] Design and Simulation of High-Density Magnetic Recording Systems2016

    • 著者名/発表者名
      K. Tatsuzawa, R. Oida, N. Taniguchi, S. Ohnuki
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Photo Induced Phenomena and Applications
    • 発表場所
      Nihon University, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-11-11 – 2016-11-12
  • [学会発表] Optical Characteristic of Plasmonic Waveguides” International workshop on novel photo induced phenomena and applications2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kamigaki, R. Takahashi, D. Wu, M. Endo, S. Ohnuki
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Photo Induced Phenomena and Applications
    • 発表場所
      Nihon University, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-11-11 – 2016-11-12
  • [学会発表] Novel Computational Techniques for Desinging Electronic Devices2016

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, R. Uemura, K. Tanaka, R. Ohnishi, S. Ohnuki
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Photo Induced Phenomena and Applications
    • 発表場所
      Nihon University, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-11-11 – 2016-11-12
  • [学会発表] Localized circulariy polarized light generated by surface plasmon polaritons for spin wave excitation2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kimura, T. Matsumoto, Y. Ashizawa, S. Ohnuki, K. Nakagawa,
    • 学会等名
      International Workshop on Novel Photo Induced Phenomena and Applications
    • 発表場所
      Nihon University, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-11-11 – 2016-11-12
  • [学会発表] Study of Optical Coupling at Junction of Plasmonic Waveguides2016

    • 著者名/発表者名
      [ 8 ]S. Ohnuki, M. Kamigaki, Y. Kageyama, H. Hashiba, and S. Inoue
    • 学会等名
      International Symposium on Antennas and Propagation 2016
    • 発表場所
      Ginowan-Shi, Okinawa, Japan
    • 年月日
      2016-10-24 – 2016-10-28
  • [学会発表] 光直接記録用アンテナの寸法変化に対するロバスト性の検証2016

    • 著者名/発表者名
      立澤圭輔,山口隆志,大貫進一郎,芦澤好人,中川活二
    • 学会等名
      2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-20 – 2016-09-23
  • [学会発表] 静磁表面波の波長および減衰量特性 ―磁性膜厚を変化させた場合―2016

    • 著者名/発表者名
      田中和幸,大貫進一郎
    • 学会等名
      2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-20 – 2016-09-23
  • [学会発表] 金属円柱列における表面プラズモンの伝搬解析―断面形状が変化した場合―2016

    • 著者名/発表者名
      呉迪,山口隆志,大貫進一郎
    • 学会等名
      2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-20 – 2016-09-23
  • [学会発表] 高速逆ラプラス変換法による誘電体円柱の過渡散乱解析 -時間応答波形と分散モデル-2016

    • 著者名/発表者名
      渡部慎太郎,大貫進一郎
    • 学会等名
      2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-20 – 2016-09-23
  • [学会発表] 粒子状記録媒体を用いたマイクロ波アシスト磁気記録の検証―スピントルク発振素子による磁化反転過程―2016

    • 著者名/発表者名
      種田亮太,大貫進一郎
    • 学会等名
      2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-20 – 2016-09-23
  • [学会発表] 利得を有する誘電体円柱の電磁界解析2016

    • 著者名/発表者名
      上村凌平, 大貫進一郎
    • 学会等名
      2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-20 – 2016-09-23
  • [学会発表] 高集積光デバイスの実現に向けた円柱状プラズモニック導波路の提案2016

    • 著者名/発表者名
      上垣将洋,大貫進一郎,羽柴秀臣,井上修一郎
    • 学会等名
      2016年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-20 – 2016-09-23
  • [学会発表] Numerical Verification of Magnetization Reversal Process of Bit-Patterned Media2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ohnuki, R. Oida, A. Kuma
    • 学会等名
      2016 URSI Asia-Pacific Radio Science Conference
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2016-08-21 – 2016-08-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Optical Property of Gold Nano-Cylinder Chains2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ohnuki, K. Nagasawa, R. Takahashi
    • 学会等名
      2016 URSI Asia-Pacific Radio Science Conference
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2016-08-21 – 2016-08-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Design Of Cooling NFT System Using SPP Waveguide For HAMR2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayashi, K. Tamura, Y. Ashizawa, S. Ohnuki, K. Nakagawa
    • 学会等名
      The Magnetic Recording Conference (TMRC 2016)
    • 発表場所
      Stanford University, CA, USA
    • 年月日
      2016-08-18 – 2016-08-18
  • [学会発表] Time-domain Analysis of Electromagnetic Fields Using the Fast Inverse Lplace Transform2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ohnuki, S. Watanabe, K. Nagasawa
    • 学会等名
      Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2016)
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2016-08-08 – 2016-08-11
  • [備考] 日本大学理工学部電気工学科大貫研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ele.cst.nihon-u.ac.jp/ohnuki_lab

  • [備考] 日本大学研究者情報システム

    • URL

      http://kenkyu-web.cin.nihon-u.ac.jp/Profiles/65/0006410/profile.html

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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