1997 Fiscal Year Annual Research Report

表面プラズモン・導波光の近接場と二次元コロイド単層膜の相互作用

Research Project

Project/Area Number	09241105
Research Institution	The University of Tokushima
Principal Investigator	福井萬壽夫徳島大学, 工学部, 教授 (70035632)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	国府田隆夫日本女子大学, 理学部, 教授 (50010715) 原口雅宣徳島大学, 工学部, 講師 (20198906)
Keywords	二次元コロイド単層膜 / 全反射減衰法 / エバネッセント光 / 等価屈折率 / ウォークオフ / 自己組織法 / ポリスチレン球 / 伝搬モード
Research Abstract	エバネッセント光とポリスチレン球から成る二次元コロイド単層膜との相互作用を解明するためには、実験上次の2点の問題があった。(I)球径数μm以下のポリスチレン球をきれいに並べられる面積は高々0.04mm^2である。(II)全反射減衰(ATR)法による測定時に、入射角により測定位置が数mmほど動いてしまい(ウォークオフ)、コロイド単層膜上の一定位置の測定ができない。そこで、(a)ATR法を用いてエバネッセント光とコロイド単層膜との相互作用を正確に実験観測する方法と、(b)大面積のコロイド単層膜を作製する技術を確立することを本年度の目的とした。 (a)についてはレーザパワーコントローラにより測定光強度の揺らぎを抑制し、さらにマイクロスコープとパルスステージの組み合わせでウォークオフ調整を実行できる方法を確立したので、当初の目的が達成された。また、金膜上の二次元コロイド単層膜試料に対して角度スキャンATRスペクトルを測定し次の結果を得た。(i)TM偏光でATR信号に共鳴吸収が生じ、TE偏光では共鳴吸収は現われない、(ii)共鳴吸収はスラブ導波路を伝搬するガイド光によって生じているかのような特性を示す、(iii)m-line法によりコロイド単層膜の等価屈折率と光学膜厚を求め、ATR信号の理論計算との比較により共鳴吸収はガイド光に似た性質の伝搬モードよって生じていると推定した、(iv)理論計算と一致しない共鳴吸収があることからスラブ導波路でのガイド光に似たモードによらない共鳴吸収が生じる。 (b)に対しては、球径0.46μm〜5.15μmのコロイド単層膜の自己組織法による成膜方法の改善(流動配向法、水平移動法)とその条件の最適化にほぼ成功し、きれいに配列される面積がこれまでの4倍を超えるものが得られるようになった。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] T.Okamoto: "Optical bistability in periodic channel waveguide" Japanese Journal of Applied Physics. 37. (1998)
[Publications] M.Takabayashi: "Propagation length of long-range surface optic waves in islandized silver films" Journal of Modern Optics. 44. 119-125 (1997)
[Publications] H.Hanamoto: "Optical constants and growth mode of Ni films deposited on evaporated Al,Ag and Cu films" Surface Science. 393. (1998)
[Publications] T.Fujitmura: "Scanning near-field optical images of ordered polystyrene particle layers in transmission and luminescence excitation modes" Optics Letters. 22. 486-491 (1997)
[Publications] T.Fujitmura: "Observation of local light propergation in ordered LATEX layers by scanning near-field optical microscope" Material Science and Engineering. B48. 94-104 (1997)
[Publications] K.Nasu(editor): "Relaxations of Excited States and Photo-induced Structural Phase Transitions" Springer Verlag, 277(9p) (1997)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

表面プラズモン・導波光の近接場と二次元コロイド単層膜の相互作用

Principal Investigator

福井 萬壽夫 徳島大学, 工学部, 教授 (70035632)

Research Products

[Publications] T.Okamoto: "Optical bistability in periodic channel waveguide" Japanese Journal of Applied Physics. 37. (1998)

[Publications] M.Takabayashi: "Propagation length of long-range surface optic waves in islandized silver films" Journal of Modern Optics. 44. 119-125 (1997)

[Publications] H.Hanamoto: "Optical constants and growth mode of Ni films deposited on evaporated Al,Ag and Cu films" Surface Science. 393. (1998)

[Publications] T.Fujitmura: "Scanning near-field optical images of ordered polystyrene particle layers in transmission and luminescence excitation modes" Optics Letters. 22. 486-491 (1997)

[Publications] T.Fujitmura: "Observation of local light propergation in ordered LATEX layers by scanning near-field optical microscope" Material Science and Engineering. B48. 94-104 (1997)

[Publications] K.Nasu(editor): "Relaxations of Excited States and Photo-induced Structural Phase Transitions" Springer Verlag, 277(9p) (1997)

福井萬壽夫徳島大学, 工学部, 教授 (70035632)