2021 Fiscal Year Final Research Report
Plasmonic/dielectric nanostructures for heat/light managements inspired by the plasmonic meso-grating
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19K22058
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
斉藤 光 九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (50735587)
三宮 工 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (60610152)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | プラズモニクス / メソ構造 / ナノアンテナ / 光マネジメント科学 / 格子共鳴 / Mie共鳴 / 非コヒーレント指向性光源 / 磁気双極子 |
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| Outline of Final Research Achievements |
Inspired by the filter action of the metal meso-grating structure, we studied metal and dielectric nanostructures that contribute to optical / thermal management. We first developed high-aspect-ratio (deep groove) trench and nanorod array structures, where we actively utilize photothermal conversion. It was also shown that light-heat conversion can be realized in a wide wavelength range of visible light by using titanium nitride. Furthermore, we found that tall aluminum nanoparticles exhibited the Fano-type resonance due to in-plane and out-of-plane plasmonic mode interference, causing out-of-plane asymmetric light scattering. Furthermore, as a new structure for controlling scattered light, a non-Bravais type nano-antenna having two different lattice points in a unit lattice was manufactured.
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| Free Research Field |
材料科学，プラズニモクス，ナノ光学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
得られた成果は、代表者が推し進める光/熱マネジメント技術の確立に重要である。まず、高アスペクト比のトレンチ/ロッドアレイ構造は、光－熱変換が高効率で起こり、熱を積極的に利用する応用にとって重要である。また熱を逃がす系も設計可能であり、こちらは加熱が望ましくない応用に有効である。さらに干渉を利用した異方性光散乱の発現に関する研究成果は、代表者が進める、必要な方向だけに光を放つナノアンテナ蛍光体の開発に重要である。
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