公募研究
本研究では、アキシコンプリズムを用いた新しい表面プラズモンの局在化励起法を提案するとともに高い空間分解能を持つ表面プラズモン顕微鏡を実現し、局在化プラズモンによる新しい結像理論を構築することを目的として基礎実験を行なった。円錐形状のアキシコンプリズムの側面で、表面プラズモンを励起し、それを先端まで伝搬させ重ね合わせることにより、プリズム先端にプラズモンを局在化させる方法を開発した。本年度は主に2光子励起過程を利用した蛍光増強顕微鏡システムの開発と数値解析による電磁場解析を行なった。これまでの基礎実験をもとに、アキシコンプリズムを用いた表面プラズモン顕微鏡を再設計し2光子励起顕微鏡を実解するための基礎システムを開発した。表面プラズモンは、フェムト秒パルス光で励起することを検討し、プリズムの頂角、金属の膜厚などを決定し、アキシコンプリズムの形状を設計した。設計に基づき、ガラス材料の研磨、金の蒸着、などを実施し,アキシコンプリズムを作製した。作製したアキシコンプリズムに、レーザー光を照射し、入射偏光を制御することにより、プリズム側面で表面プラズモンが励起されることを確認し、放射状に対称な偏光を入射させることにより、プリズム先端で2光子過程が励起され、蛍光が発光することを確認した。アキシコンプリズムを走査するための駆動方法、プリズム先端と試料との距離の制御方法などを検討した。アキシコンプリズムを用いた表面プラズモンの局在化励起を、電磁場理論を用いて解析した。電磁場理論を基礎として、有限領域時間差分法(FDTD)を用いて計算機シミュレーションを行ない、プリズム先端の曲率半径によるプラズモンの励起特性を検証した。
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Journal of Applied Physics
巻: Vol.109 ページ: 023112
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巻: Vol.7730 ページ: 77300C(1-7)
光学
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