1997 Fiscal Year Annual Research Report
フォトニックバンド効果を利用したミリ波、光波領域での機能素子の開発
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08555015
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Ressarch (RIKEN) |
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Principal Investigator |
瀬川 勇三郎 理化学研究所, 光物性研究チーム, チームリーダー(研究職) (30087473)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大高 一雄 千葉大学, 工学部, 教授 (40010946)
水野 皓司 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (30005326)
国府田 隆夫 日本女子大学, 理学部, 教授 (50010715)
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| Keywords | フォトニックバンド / ミリ波 / 光結晶 / ラテックス / 近接場顕微鏡 |
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| Research Abstract |
1.Si_3N_4球を用いたミリ波領域における研究(瀬川,水野,大高)
大高の計算によれば、Si_3N_4球を10層程度積層すると、39GHz(第一禁制バンド)、44GHz(第二禁制バンド)、及び54GHz(第三禁制バンド)付近に、光の禁制帯形成に伴う全反射領域が生じる事が期待される。今年度の研究においては、まず立方格子を製作し、一層の試料で、透過スペクトルの入射角依存性と偏光依存性を、30GHzから60GHzの領域で観測し測定した。これらの測定結果を大高の計算と比較し,大高の開発した球関数展開法の有効性を確かめた。さらに、最密六方格子を製作し、測定を行った。最密六方格子を多数層積層すると,層数の増加に伴い,計算に対応する周波数領域に新たな全反射領域が観測された。
またフォトニック結晶中に欠陥を導入すると、フォトニックバンドの形成に伴い生じた全反射領域に、不純物状態が鋭い透過帯として出現する事が知られている。このような,不純物に対応する透過領域も観測された。しかしこの不純物状態を正確に取り扱う理論はまだ確立されていない。このため、半導体結晶内の,種々の不純物、格子欠陥に対し開発された電子に対する有効質量近似が、フォトニック結晶に適用可能か否かの検討を行った。
2.ラテックス球を用いた可視赤外領域での研究(瀬川、国府田、大高)
一層及び多層構造を取っているラテックス球の、透過スペクトルの測定をさらに継続して行ない、可視赤外領域でのスケール則について研究を行なった。また色素をドープしたラテックス球について発光スペクトルの測定を行なった。さらに近接場顕微鏡を用い,一層及び多層構造を取っているラテックス球試料の光の伝搬の様子を観測した。
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[Publications] 瀬川勇三郎他: "Spontaneous formation and photoluminescence of ZnSe dot arrays" Appl.Phys.Lett.71,23. 3370-3372 (1997)
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[Publications] 瀬川勇三郎他: "Self Formation and Optical Properties of II-VI Semiconductor wire Structures" Jpn.J.Appl.Phys.36,11B. 1490-1493 (1997)
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[Publications] 大高 一雄他: "Optical response of three-dimensional photonic lattices : Solutions of inhomogeneous Maxwell's equations and their applications" PHYSICAL REVIEW B. 54,8. 5732-5741 (1996)
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[Publications] 大高 一雄他: "Sum-frequency generation in a two-dimensional photonic lattice" PHYSICAL REVIEW B. 54,8. 5742-5749 (1996)
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[Publications] 国府田 隆夫他: "Observation of local light propagation in ordered LATEX layers by scanning near-field optical microscope" MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING. B48. 94-102 (1997)
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[Publications] 国府田 隆夫他: "Scanning near-field optical images of ordered polystyrene particle layers in transmission and luminescence excitation modes" OPTICS LETTERS. 22,8. 489-491 (1997)
