2014 Fiscal Year Annual Research Report
微細構造表面プラズモン共鳴による近接場光の波長制御とエネルギー変換
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24246037
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
花村 克悟 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (20172950)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若林 英信 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00273467)
宮崎 康次 九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70315159)
高原 淳一 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90273606)
森本 賢一 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (90435777)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | エバネッセント波 / 表面プラズモン / エネルギー変換 / 熱光起電力発電 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、放射体表面に誘起される近接場光（エバネッセント波）、およびこの近接場光と表面近傍の伝ぱ光との合成波である表面プラズモンを自在に波長制御できる、周期的な微細構造や薄膜構造などの表面性状を、放射体表面近傍の電磁波動論や固体物性論などに基づいた分光学的アプローチにより明らかにするとともに、それを用いた、電力や光照明さらに電磁波輸送など画期的なエネルギー変換を試みることを目的とする。
本年度においては、独自に開発した数値シミュレーション法を用いて、向かい合うピラーアレイ構造間の近接場光波長選択エネルギー輸送について、詳細に検討した。その結果、向かい合うピラー側面間に生ずる表面波の波長と、その隙間の底面と上面間の長さとのファブリペロー干渉により波長選択が生じていることが明らかとなった。また、長波長域におけるふく射輸送は、ピラートップ面におけるS偏光波が支配的であるが、ピラー側面においては、P偏光波となる確率が高くなるため、長波長域のふく射輸送量が減少することが明らかとなり、波長選択性の幅を拡張できることが明らかとなった。さらに、発電実験においては、シリカナノ粒子をスペーサーとした発電システムを構築し、通常の伝ぱ光に比べて、平滑面を向い合せた場合、2倍の発電量となることを実証できた。
一方、クロム金属表面にシリカ薄膜を製膜し、ミクロンオーダーのAuスプリット共振器を周期的に配列することにより、従来のタングステンフィラメント電球の2倍の明るさを得られる選択波長白熱電球の開発に成功している。その光への変換効率はさらに高くなることが示唆されている。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(15 results)
